1、什么是电泳？

电泳是一种利用电流根据DNA、RNA或蛋白质的物理特性（如大小和电荷）来分离它们的技术。

2、什么是琼脂糖凝胶电泳？

琼脂糖凝胶电泳是一种电泳形式，用于根据核酸（DNA或RNA）片段的大小进行分离。当施加电流时，带负电的DNA/RNA通过琼脂糖凝胶的孔隙向凝胶带正电的一端迁移，较小的片段迁移较快。由此产生的条带可以用紫外线（UV）光来观察。

然而，RNA往往会形成二级结构，而且有时同一个片段会有多个不同的种类，这会影响其迁移的方式。因此，观察到的条带并不总是代表它们的真实尺寸，图像也很模糊。

在这种情况下，琼脂糖天然凝胶（条件不会破坏分析物的自然结构）往往不用于分析RNA的大小，尽管它们可以提供数量和完整性的估计。替代方法包括RNA印迹法和变性琼脂糖凝胶电泳，它们使用的条件能够破坏二级结构。

琼脂糖凝胶也可用于根据蛋白质的大小和电荷来分离蛋白质（与DNA/RNA不同，蛋白质电荷根据所含氨基酸的不同而不同）。然而，由于琼脂糖凝胶的孔径较大，蛋白质通常在聚丙烯酰胺凝胶上分离，而聚丙烯酰胺凝胶的孔径较小，为小的蛋白质分子提供更大的分辨率。

因此，在本文的剩余部分，我们将重点讨论DNA琼脂糖凝胶电泳。

3、凝胶电泳是如何工作的？

琼脂糖是琼脂的一种成分，它形成了一个由螺旋状的琼脂糖分子组成的三维凝胶基质，这些螺旋状的琼脂糖分子在超线圈束中被氢键固定，有通道和孔隙，分子能够通过。当加热时，这些氢键断裂，使琼脂糖变成液体，并允许它在复位前被倒入模具。

琼脂糖在凝胶中的百分比影响了孔的大小，从而影响了可能通过的分子的大小以及通过的速度。琼脂糖的百分比越高，孔径越小，因此能够通过的分子越小，迁移速度越慢。

在分子生物学实验室中，0.7~1%的琼脂糖凝胶通常用于日常的DNA分离，对0.2~10kb范围内的片段提供良好、清晰的区分。较大的片段可以用较低百分比的凝胶来解决，但它们会变得非常脆弱且难以处理，而较高百分比的凝胶会对小片段提供更好的分辨率，但很脆且可能凝固不均匀。

由于DNA在肉眼中是不可见的，在凝固过程中，一种夹层染料如溴化乙锭（EtBr）被纳入凝胶中。这与DNA结合，并在紫外线下发出荧光，从而使DNA片段可以被观察到。存在的DNA越多，条带就越亮。

与加载染料混合的样本被放置在凝胶的一端，凝胶被浸泡在运行缓冲液中。然后电流通过凝胶槽两端的电极穿过凝胶。

当样品运行得足够远以获得足够的分离时，将凝胶从槽中取出并放在一个紫外光箱上。然后，夹层染料可以使样品条带可视化，并通过与已知条带大小的DNA marker进行比较来确定其大小。迁移距离和片段大小之间的关系是非线性的，增加了包括尺寸标记作为指导的重要性。