dsDNA 分子量計算器
輸入雙鏈 DNA 的鹼基對數與每 bp 平均摩爾質量,即時算出 DNA 分子量(g/mol 與 kDa),適用於克隆、連接與定量換算。
輸入資料
計算結果
重點速覽:雙鏈 DNA 分子量(molecular weight)是一個 DNA 分子的摩爾質量,單位為 g/mol(等同道爾頓 Da)。由於每鹼基對(含兩股)的平均摩爾質量約 650–660 g/mol,長片段的分子量可由鹼基對數近似估算:MW ≈ 長度(bp)× 650 g/mol。此值用於把 DNA 質量換算成摩爾數,進而計算克隆連接的莫耳比或 DNA 拷貝數。
計算公式
分子量:MW ≈ 長度(bp)× 每 bp 摩爾質量。
dsDNA 每 bp 平均摩爾質量常取 650(或 660)g/mol。
kDa = MW ÷ 1000。
$$MW \approx L_{bp} \times g_{bp}$$使用說明
- 輸入雙鏈 DNA 的鹼基對數 L(bp)。
- 選擇每 bp 平均摩爾質量(一般用 650)。
- 右側即時顯示分子量(g/mol 與 kDa)。
常見 DNA 片段分子量參考(以 650 g/bp 計)
| 片段類型 | 長度(bp) | 分子量(g/mol) |
|---|---|---|
| 短寡核苷酸 | 20 | 13,000 |
| PCR 產物 | 500 | 325,000 |
| 典型基因 | 1,000 | 650,000 |
| 質體載體 | 5,000 | 3,250,000 |
| 大腸桿菌基因體 | 4,700,000 | 3.06×10⁹ |
此為長片段近似值;短寡核苷酸的分子量會隨鹼基組成而異,宜用逐鹼基精確法。
理財情境案例
克隆連接的莫耳比
載體 5,000 bp、插入片段 1,000 bp,各以 650 g/bp 估算。
載體 MW = 5,000 × 650 = 3,250,000 g/mol;插入 MW = 1,000 × 650 = 650,000 g/mol。
要達插入:載體 = 3:1 的莫耳比時,需依各自分子量把莫耳數換算成所需質量(ng),再取樣配製連接反應。
質量換算摩爾數
一段 1,000 bp 的 PCR 產物,分子量 = 1,000 × 650 = 650,000 g/mol = 650 kDa。
若有 65 ng(6.5×10⁻⁸ g),摩爾數 = 6.5×10⁻⁸ ÷ 650,000 = 1×10⁻¹³ mol。
得到摩爾數後即可乘以阿伏伽德羅常數換算分子拷貝數(見 DNA 拷貝數計算器)。
常見問題
為什麼每 bp 用 650 g/mol?
因為雙鏈 DNA 每個鹼基對(A-T 或 G-C,含兩股與磷酸骨架)的平均摩爾質量約 650 g/mol(也有文獻取 660)。這是把四種鹼基對依平均組成加權後的近似值,適用於長片段的快速估算。
650 和 660 g/mol 差別大嗎?
兩者相差約 1.5%。660 g/mol 是雙鏈 DNA 較嚴謹的平均值,650 g/mol 是更常用的簡化值。對長片段的分子量與後續莫耳數換算影響很小,同一計算前後一致即可。
短寡核苷酸也能用這公式嗎?
短寡核苷酸(如 20 bp 的引物)鹼基組成對分子量影響較大,用固定平均值誤差較高。較準確的做法是把各鹼基的實際摩爾質量逐一相加。本計算器的平均值適合較長的 dsDNA 片段。
分子量和分子大小(bp)是同一回事嗎?
不是。bp(鹼基對數)是 DNA 的長度單位,分子量(g/mol)是質量單位,兩者以每 bp 摩爾質量相連:分子量 ≈ bp × 650。凝膠電泳分離看的是 bp(大小),定量與莫耳計算則用分子量。
單鏈 DNA 或 RNA 可以用嗎?
不行,本公式針對雙鏈 DNA。單鏈 DNA 每核苷酸平均約 330 g/mol、RNA 約 340 g/mol,需改用對應係數並以核苷酸數(nt)而非鹼基對數(bp)計算,否則分子量會高估近一倍。
相關工具
參考資料
內容審核:香港計算器科學團隊。dsDNA 分子量估算(每 bp 平均摩爾質量)參考標準分子生物學實驗手冊。