凝膠電泳

高中生物用於示意的對數尺寸瓊脂糖遷移校準,包含極性、條帶擴散、移出凝膠,以及用於大小估算的可見標記回歸

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關於此實驗

將幾種DNA片段混合物加到凝膠中,觀察它們的分離過程。請使用大小標準梯作為測量參照,而不是讀取隱藏的樣品標籤。比較極性、電泳時間和凝膠濃度,接著探究間距很近的片段為何會重疊或跑出凝膠。

學習目標

  • 了解較小的DNA片段會遷移得更遠。
  • 根據對數大小標準梯校準結果估算片段大小。
  • 探究極性、電泳時間過長以及條帶分離有限等情況。

使用方法

  1. 1在選定的泳道中載入以逗號分隔的片段大小,並接通電源。
  2. 2依模型運行三十分鐘,並將樣品條帶與標準梯進行比較。
  3. 3載入未知樣品,點選樣品條帶,查看根據標準梯估算的大小。
  4. 4比較極性反轉、提高凝膠濃度和延長電泳時間的情況,並記錄跑出凝膠的條帶。

模型

預設的遷移位置(公分)
依據可見標準梯進行反向校準

假設

  • DNA帶負電,會向正極移動。凝膠長8 cm,加樣孔位於0.6 cm處。所選電壓以100 V為基準進行正規化。
  • 條帶位置採用與鹼基對數量的常用對數、電壓、時間,以及凝膠濃度的0.8次方之間預先設定的線性關係。此校準僅供說明,並非對實驗流程的預測。
  • 條帶寬度是隨時間增加的高斯寬度估計值。強度是未採用 DNA 質量模型的偽彩色標記。大小估算透過擬合至少兩個可見梯度條帶的位置與對數大小之間的關係來完成;凝膠外的條帶會被排除,且插值僅限於可見梯度範圍內。

在課堂上試試這個實驗

  1. Q1為什麼片段大小非常相似時,即使精確位置不同,也可能無法區分?
  2. Q2為什麼延長電泳時間可能會降低尺寸標準梯的實用性?

常見問題

隱藏的樣本尺寸是由 AI 模型猜測的嗎?

不是。系統會使用尺寸和位置已知的可見標準條帶進行確定性迴歸。

為什麼在電泳開始前,或所有標準條帶遷出凝膠後,尺寸估計會消失?

遷移距離為零時無法得到與大小相關的斜率,且可見的參考條帶少於兩條時無法確定校正參數。