琼脂糖凝胶浓度速查表:按 DNA 片段大小选配比
2026-10-17 · 专业著作 · 百灵威授权转载
同样一段 PCR 产物,有人跑出来两条带分得清清楚楚,有人只看到一团模糊的亮斑。很多时候问题不在样品,而在凝胶浓度没选对。琼脂糖浓度决定了凝胶孔径的大小,孔径又决定了多大的 DNA 分子能在这里被分开。
一、浓度改变的是什么
琼脂糖凝固后形成三维网状结构,浓度越高,网越密、孔径越小。小片段在大孔径凝胶里几乎不受阻碍,一拥而上跑到前沿,自然分不开;反过来,大片段在孔径过小的凝胶里迁移受阻,条带被压缩、变钝,甚至进不了胶。所以浓度不是越高越好,关键是和片段大小匹配。这也是为什么同样的样品换一块浓度不同的胶,条带的样子会明显不同。浓度上升还带来两个副作用:凝胶变脆、易碎,电泳发热也更明显,通常要相应降低电压、拉长一点时间,等于用时间换分辨率。
二、浓度与片段范围的对应
方法学上通行的对应关系大致是这样。低浓度凝胶(约 0.5%–0.7%)孔径大,用来分离较大的片段,几千 bp 到十几 kb 的区间比较合适。1% 左右是最通用的选择,覆盖数百 bp 到数千 bp 的常见范围,日常 PCR 产物检查、质粒酶切鉴定用它基本够用。1.5%–2% 孔径明显变小,适合区分几百 bp 以下的小片段,或者两个大小相近、只差几十 bp 的条带。再往上到 3% 一档,用于非常短的片段。这套对应来自长期的方法学经验,不同来源的琼脂糖、缓冲液与电压都会让它有出入,具体以实验室现行 SOP 与试剂说明为准。
三、按用途选配比
克隆鉴定看的是酶切后片段大小对不对,用通用浓度即可,重点是条带清晰可判读。PCR 产物检测如果目标片段很短,又有引物二聚体干扰,浓度就要提高,否则二聚体与目标带挤在一起分不出来。基因组 DNA 或大片段构建体的检查需要低浓度凝胶,上样和操作都要轻,因为这种胶很软、容易破。切胶回收时除了浓度,还要看琼脂糖的类型,低熔点或高分辨率规格在后续处理上更省事。
还有一种情况值得单独说:一块胶上同时要看差异很大的片段,比如一个很大的载体带和一条很短的目的带,单一浓度往往两头都照顾不到。这时宁可分两块胶跑,或者先用低浓度确认大片段、再用高浓度看小片段,比硬调一个折中的浓度更可靠。如果两个目标片段非常接近,除了提高浓度,还可以把胶灌长一点、电压调低一点,让它们多走一段路再收工。
四、几处影响分辨率的细节
胶要完全熔化、没有颗粒,倒胶时避免气泡,加样孔要完整。上样量不能过载,过载会让条带变宽、拖尾,分辨率再高的胶也救不回来。电压过高会产热,条带跟着变形;跑得太久,小片段又会向外扩散。如果需要靠条带亮度做半定量比较,各泳道的上样量和成像条件必须一致,否则亮度差异说明不了问题。同一批样品最好在同一块胶、同一条件下跑,结果才便于互相比较;换了浓度或换了胶的批号,前后的数据不宜直接对照。
五、小结
一句话:浓度是为了匹配片段大小,孔径对上了才分得开。记住:大片段用低浓度,小片段用高浓度,通用鉴定选中间档,具体以现行 SOP 为准。
一、浓度改变的是什么
琼脂糖凝固后形成三维网状结构,浓度越高,网越密、孔径越小。小片段在大孔径凝胶里几乎不受阻碍,一拥而上跑到前沿,自然分不开;反过来,大片段在孔径过小的凝胶里迁移受阻,条带被压缩、变钝,甚至进不了胶。所以浓度不是越高越好,关键是和片段大小匹配。这也是为什么同样的样品换一块浓度不同的胶,条带的样子会明显不同。浓度上升还带来两个副作用:凝胶变脆、易碎,电泳发热也更明显,通常要相应降低电压、拉长一点时间,等于用时间换分辨率。
二、浓度与片段范围的对应
方法学上通行的对应关系大致是这样。低浓度凝胶(约 0.5%–0.7%)孔径大,用来分离较大的片段,几千 bp 到十几 kb 的区间比较合适。1% 左右是最通用的选择,覆盖数百 bp 到数千 bp 的常见范围,日常 PCR 产物检查、质粒酶切鉴定用它基本够用。1.5%–2% 孔径明显变小,适合区分几百 bp 以下的小片段,或者两个大小相近、只差几十 bp 的条带。再往上到 3% 一档,用于非常短的片段。这套对应来自长期的方法学经验,不同来源的琼脂糖、缓冲液与电压都会让它有出入,具体以实验室现行 SOP 与试剂说明为准。
三、按用途选配比
克隆鉴定看的是酶切后片段大小对不对,用通用浓度即可,重点是条带清晰可判读。PCR 产物检测如果目标片段很短,又有引物二聚体干扰,浓度就要提高,否则二聚体与目标带挤在一起分不出来。基因组 DNA 或大片段构建体的检查需要低浓度凝胶,上样和操作都要轻,因为这种胶很软、容易破。切胶回收时除了浓度,还要看琼脂糖的类型,低熔点或高分辨率规格在后续处理上更省事。
还有一种情况值得单独说:一块胶上同时要看差异很大的片段,比如一个很大的载体带和一条很短的目的带,单一浓度往往两头都照顾不到。这时宁可分两块胶跑,或者先用低浓度确认大片段、再用高浓度看小片段,比硬调一个折中的浓度更可靠。如果两个目标片段非常接近,除了提高浓度,还可以把胶灌长一点、电压调低一点,让它们多走一段路再收工。
四、几处影响分辨率的细节
胶要完全熔化、没有颗粒,倒胶时避免气泡,加样孔要完整。上样量不能过载,过载会让条带变宽、拖尾,分辨率再高的胶也救不回来。电压过高会产热,条带跟着变形;跑得太久,小片段又会向外扩散。如果需要靠条带亮度做半定量比较,各泳道的上样量和成像条件必须一致,否则亮度差异说明不了问题。同一批样品最好在同一块胶、同一条件下跑,结果才便于互相比较;换了浓度或换了胶的批号,前后的数据不宜直接对照。
五、小结
一句话:浓度是为了匹配片段大小,孔径对上了才分得开。记住:大片段用低浓度,小片段用高浓度,通用鉴定选中间档,具体以现行 SOP 为准。