GC 含量計算器
輸入 DNA 序列中 A、T、G、C 四種鹼基數目，即時算出 GC 百分比與基礎熔解溫度 Tm，適用於引物設計與序列分析。
輸入資料
計算結果
重點速覽：GC 含量（GC content）是 DNA 或 RNA 序列中鳥嘌呤（G）與胞嘧啶（C）所佔的百分比：%GC = (G+C) ÷ (A+T+G+C) × 100。由於 G–C 之間有三個氫鍵、A–T 只有兩個，GC 含量越高的序列雙鏈越穩定、熔解溫度（Tm）越高。GC 含量影響 PCR 引物設計、退火溫度與 DNA 熱穩定性，也是物種基因組特徵的重要指標。
計算公式
GC 含量：%GC = (G + C) ÷ (A + T + G + C) × 100。
基礎熔解溫度（Marmur–Doty）：Tm = 64.9 + 41 × (G + C − 16.4) ÷ 總長。
此 Tm 公式適合較長序列作粗估；短引物請用 Wallace 規則。
$$\%GC = \dfrac{G + C}{A + T + G + C} \times 100$$$$T_m = 64.9 + 41 \times \dfrac{(G + C) - 16.4}{N}$$使用說明
- 數出序列中 A、T、G、C 各自的鹼基數目並填入。
- 系統即時顯示 GC 百分比、序列總長與基礎 Tm 估算。
- RNA 序列把 U 當作 T 填入即可。
常見 GC 含量與雙鏈穩定性
| GC 含量 | 雙鏈穩定性 | 說明 |
|---|---|---|
| < 40% | 較低 | AT 豐富，Tm 低、易變性，引物易形成不專一結合 |
| 40–60% | 適中 | PCR 引物設計的理想範圍 |
| > 60% | 較高 | GC 豐富，Tm 高，PCR 常需加 DMSO 助變性 |
| 50% | 平衡 | GC 與 AT 各半，退火條件較易掌握 |
PCR 引物一般建議 GC 含量落在 40–60%，且 3' 端避免連續多個 G/C 以降低引物二聚體與非專一擴增。
理財情境案例
引物 GC 含量檢查
一段 26 bp 序列含 A6、T6、G7、C7。
GC 含量 = (7 + 7) ÷ 26 × 100 ≈ 53.85%，落在 40–60% 的理想範圍。
基礎 Tm = 64.9 + 41 × (14 − 16.4) ÷ 26 ≈ 61.1 °C，可作為設定退火溫度的參考。
比較兩物種基因組 GC
分析同長度片段：物種甲 A5T5G5C5（GC 50%），物種乙 A2T3G10C10（GC 80%）。
物種乙 GC 含量明顯較高，其 DNA 熱穩定性更佳，變性所需溫度也更高。
GC 含量差異常反映物種的基因組特徵與生活環境（如嗜熱菌傾向較高 GC）。
常見問題
為什麼 GC 含量高熔解溫度就高？
G 與 C 之間以三個氫鍵配對，A 與 T 之間僅兩個氫鍵。GC 對更難被拆開，故 GC 含量越高的序列雙鏈越穩定，需要更高溫度才能變性（熔解），Tm 也就越高。
這裡的 Tm 公式準嗎？
本計算器用 Marmur–Doty 公式（Tm = 64.9 + 41×(G+C−16.4)/N）作粗略估算，適合較長序列的快速參考。精確的引物 Tm 應採最近鄰熱力學（nearest-neighbor）模型，並考慮鹽濃度與引物濃度，可搭配引物 Tm 計算器使用。
RNA 序列怎麼算 GC 含量？
RNA 以尿嘧啶（U）取代胸腺嘧啶（T）。計算 GC 含量時把 U 當作 T 填入 T 欄即可，因為 GC 含量只看 G 與 C 的比例，A/U（或 A/T）不影響 GC 百分比的計算。
PCR 引物的 GC 含量該落在哪個範圍？
一般建議 40–60%。過低（AT 豐富）會使 Tm 太低、易產生非專一結合；過高（GC 豐富）Tm 太高且易形成二級結構。此外 3' 端避免連續 3 個以上 G/C，可降低引物二聚體與錯誤引發。
GC 含量在基因組分析有什麼意義？
GC 含量是基因組的重要特徵：不同物種、甚至同一基因組的不同區域（如等位色帶、CpG 島）GC 含量差異明顯。嗜熱微生物傾向較高 GC 以維持 DNA 穩定；GC 含量也影響定序覆蓋度與 PCR 擴增效率。
相關工具
參考資料
內容審核：香港計算器科學團隊。GC 含量與 Marmur–Doty Tm 公式參考標準分子生物教材。