凝胶电泳

高中生物用于示意的对数尺寸琼脂糖迁移校准,包含极性、条带扩散、迁出凝胶以及用于大小估算的可见标记回归

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关于此实验

将几种DNA片段混合物加到凝胶中,观察它们的分离过程。请使用大小标准梯作为测量参照,而不是读取隐藏的样品标签。比较极性、电泳时间和凝胶浓度,然后探究间距很近的片段为何会重叠或跑出凝胶。

学习目标

  • 了解较小的DNA片段会迁移得更远。
  • 根据对数大小标准梯校准结果估算片段大小。
  • 探究极性、电泳时间过长以及条带分离有限等情况。

使用方法

  1. 1在选定的泳道中加载以逗号分隔的片段大小,并接通电源。
  2. 2按模型运行三十分钟,并将样品条带与标准梯进行比较。
  3. 3加载未知样品,点击样品条带,查看基于标准梯估算的大小。
  4. 4比较极性反转、提高凝胶浓度和延长电泳时间的情况,并记录跑出凝胶的条带。

模型

预设的迁移位置(厘米)
基于可见标准梯的反向校准

假设

  • DNA带负电,会向正极移动。凝胶长8 cm,加样孔位于0.6 cm处。所选电压按100 V基准进行归一化。
  • 条带位置采用与碱基对数量的常用对数、电压、时间以及凝胶浓度的0.8次幂之间预先设定的线性关系。此校准仅用于说明,并非对实验方案的预测。
  • 条带宽度是随时间增加的高斯宽度估计值。强度是未采用 DNA 质量模型的伪彩色标记。大小估算通过拟合至少两个可见梯度条带的位置与对数大小之间的关系来完成;凝胶外的条带会被排除,且插值仅限于可见梯度范围内。

在课堂上试试这个实验

  1. Q1为什么片段大小非常相似时,即使其精确位置不同,也可能无法区分?
  2. Q2为什么延长电泳时间可能会降低尺寸标准梯的实用性?

常见问题

隐藏的样本尺寸是由AI模型猜出来的吗?

不是。系统使用已知尺寸和位置的可见标准条带进行确定性回归。

为什么在电泳开始前,或所有标准条带迁出凝胶后,尺寸估计会消失?

迁移距离为零时无法得到与大小相关的斜率,且可见的参考条带少于两条时无法确定校准参数。