凝膠電泳分瓊脂糖電泳和聚丙烯酰胺凝膠電泳兩種.
一、瓊脂糖凝膠電泳:瓊脂糖凝膠電泳是一種非常簡便、快速、最常用的分離純化和
鑒定核酸的方法.瓊脂糖是從海藻中提取的一種線狀高聚物.根據瓊脂糖的溶解溫度，
把瓊脂糖分為一般瓊脂糖和低熔點瓊脂糖.低熔點瓊脂糖熔點為62～65℃，溶解后在
37℃下維持液體狀態約數小時，主要用于DNA片段的回收，質粒與外源性DNA的快速連
接等.

(一)凝膠濃度:凝膠濃度的選擇依DNA分子的大小而定.

瓊脂糖凝膠的濃度與DNA分離范圍

(二)電泳緩沖液

核酸電泳緩沖液有三種，即Tris-硼酸(TBE)、Tris-乙酸(TAE)和Tris-磷酸(TPE).TBE
與TPE緩沖容量高，DNA分離效果好，但TPE在DNA片段回收時含磷酸鹽濃度高，容易使
DNA沉淀.TAE緩沖容量低，但價格較便宜，因而推薦選用TBE.緩沖液中的EDTA可螯合
二價陽離子，從而抑制DNA酶的活性，防止PCR擴增產物降解.

10XTBE緩沖液的配制

Tris鹼，108克

EDTA，9.3克

硼酸，55克

H2O至，1000ul

(其PH應為8.0～8.2)

臨用時用水稀至0.5XTBE(20倍稀釋.

(三)核酸電泳的指示劑與染色劑

1.指示劑:核酸電泳常用的指示劑有溴酚蘭和二甲苯青及銀染色.溴酚蘭在堿性液體中
呈紫蘭色，在0.6%、1%、1.4%和2%瓊脂糖凝膠電泳中，溴酚蘭的遷移率分別與1Kb、
0.6Kb、0.2Kb和0.15Kb的雙鏈線性DNA片段大致相同.二甲苯青的水溶液呈蘭色，它在
1%和1.4%瓊脂糖中電泳時，其遷移速率分別與2Kb和1.6Kb的雙鏈線性DNA大致相似.

指示劑一般與蔗糖、甘油或聚蔗糖400組成載樣緩沖液.載樣緩沖液的作用有①增加樣
品密度，使其比重增加，以確保DNA均勻沉入加樣孔內.②在電泳中形成肉眼可見的指
示帶，可預測核酸電泳的速度和位置.③使樣品呈色，使加樣操作更方便.

染色劑:核酸電泳后，需經染色后才能顯現出帶型，最常用的是溴化乙錠染色法，其
次是銀染色.

溴化乙錠(ethidium bromide，EB)是一種熒光染料，EB分子可嵌入核酸雙鏈的堿基對
之間，在紫外線激發下，發出紅色熒光.根據情況可在凝膠電泳液中加入終濃度為
0.5ug/ml的EB，有時亦可在電泳后，將凝膠浸入該濃度的溶液中染色10～15min.瓊脂
糖凝膠EB染色，肉眼可見核酸電泳帶，其DNA量一般>5ng，當溴化乙錠太多，凝膠染
色過深，核酸電泳帶看不清時，可將凝膠放入蒸餾水浸泡30min后再觀察.

銀染色:銀染色液中的銀離子(Ag )可與核酸形成穩定的復合物，然后用還原劑如甲醛
使Ag 還原成銀顆粒，可把核酸電泳帶染色黑褐色.主要用于聚丙烯酰胺凝膠電泳染色.
也用于瓊脂糖凝膠染色.其靈敏度比EB高200倍.但銀染色后，DNA不宜回收.

(四)電泳

1.電泳裝置:

電泳裝置主要有電泳儀，電泳槽及灌膠模具等.

2.電泳方法:

(1)用蒸餾水將電泳槽和梳子沖洗干凈.放在水平桌面上，并架好梳子.

(2)根據核酸分子量的大小配制不同濃度的瓊脂糖凝膠，一般200～400bp的DNA片段，
可配制1.2～1.7%濃度的瓊脂糖用于電泳.

3.配制0.5XTBE電泳緩沖液100ml于三角燒瓶中，稱取一定量的瓊脂糖粉放入后沸水鍋
或微波爐內加熱熔化.冷卻至60℃(需要時可加入溴乙錠)，倒入電泳槽中，待凝固.

4.向電泳槽中倒入0.5XTBE，其量以沒過膠面2mm為宜，小心移去梳子.如樣品孔內有
氣泡，應設法除去.

5.在DNA樣品中加入0.2體積的載樣緩沖液，混勻后，加入樣品孔內.

6.接通電源，一般紅色為正極黑色為負極，切記DNA樣品由負極往正極泳動(靠近加樣
孔的一端為負).電壓為1-5V/cm(長度以兩個電極之間的距離計算).

7.根據指示劑泳動的位置，判斷是否終止電泳.一般200～400bp的PCR產物50V電壓，電泳20～40min即可.

(3)溴化乙錠染色后，紫外儀上觀察電泳帶及其位置，并與核酸分子量標準比較被擴增產物的大小.

二、聚丙烯酰胺凝膠電泳

聚丙烯酰胺凝膠電泳適宜分離鑒定低分子量蛋白質、小于1Kb的DNA片段和DNA序列分析.其裝載的樣品量大，回收DNA純度高.長度僅相差0.2%(即500bp中的1bp)的核苷酸分子即能分離.

聚丙烯酰胺凝膠是由丙烯酰胺單體，在催化劑TEMED(N，N，N，N'一四甲基乙二胺)和過硫酸銨的作用下，丙烯酰胺聚合形成長鏈，聚丙烯酰胺鏈在交聯劑，N，N'一亞甲雙丙烯酰胺參與下，聚丙烯胺鏈與鏈之間交叉聯接而形成凝膠.

聚丙烯酰胺凝膠孔徑的大小是由丙烯酰胺的濃度決定的，不同濃度丙烯酰胺和DNA的有效分離范圍見表2.

*表中給出的數字為與指示劑遷移率相等的雙鏈DNA分子所含堿基對數目(bp).

(一)材料

1.電泳儀器:電泳儀，垂直電泳槽及其附件.

2.30%丙烯酰胺丙烯酰胺，29克N，N'一亞甲基雙丙烯酰胺，1克H2O，加至100ml裝于棕色瓶內，4℃可保存二個月.

3.10%過硫酸銨過硫酰銨，1克加水至，10ml

4℃可保存一周，-20℃可保存一個月.

4.1XTBE電泳緩沖液

5.TEMED(四甲基乙烯基二胺)

(二)聚丙烯酰胺凝膠的制備與電泳:

根據分離DNA片段的大小及需凝膠的容積，配制聚丙烯酰胺凝膠.

1.按要求裝配好垂直電泳板，兩塊玻璃板的兩側及底部用1%的瓊脂糖封邊，防止封閉不嚴而使聚丙烯酰胺液漏出.

2.將裝好的玻璃電泳板傾斜成45～60℃角.

3.按表3配制所需%濃度凝膠的毫升數.

4.加入TEMED后，立即混勻，緩緩倒入兩玻璃板間的膠床中，直到液體接近溢出時為止.

5.立即插入適當的梳子，密切注意防止梳齒下產生氣泡，用一有力的夾將梳子夾在一邊的玻璃板上，然后將玻璃板斜靠在物體上，使成10°角，可減少液體泄漏的機會.

6.室溫聚合一小時后，將玻璃板插入電泳槽中，上緊，倒入0.1XTBE緩沖液.

7.小心取出梳子，立即用緩沖液沖洗加樣孔，因為梳子取出后，梳子上吸附的及凝膠頂部未聚合的丙烯酰胺會流入加樣孔內聚合，產生不規則的表面，將導致以后DNA電泳帶型不規則.

8.將DNA樣品與適量的載樣緩沖液混勻后，加到樣品孔內，加樣時不要產生氣泡.

9.接好電極，電壓為1-8V/cm，進行電泳.

10.根據指示劑遷移位置來判定是否終止電泳.

11.電泳畢，切斷電源，棄去電泳儀，取出膠床板，小心移去一塊玻璃板，讓凝膠吸附在另一塊玻璃板上.浸入含0.5ug/ml的溴化乙錠溶液中，15～30min后取出水洗紫外儀下觀察結果.

12.聚丙烯酰胺凝膠電泳只能檢出>10ng以上量的DNA條帶.要求更高的靈敏度，可用銀染.