DNA 拷贝数计算器
在 DNA 质量与拷贝数之间互相换算。
拷贝数换算为质量
copies = mass(g) / (length(bp) x 660) x 6.022e23
拷贝数
9.124e+8拷贝
拷贝数 / µL
9.124e+7
单拷贝质量
1.096e-9 ng
| 模板 | 长度 (bp) | 每 ng 拷贝数 |
|---|---|---|
| qPCR 扩增子 | 150 | 6.083e+9 |
| PCR 产物 | 500 | 1.825e+9 |
| 3 kb 质粒 | 3,000 | 3.041e+8 |
| 10 kb 质粒 | 10,000 | 9.124e+7 |
| 大肠杆菌基因组 | 4,600,000 | 1.984e+5 |
| 人类基因组 | 3,100,000,000 | 294.3 |
计算使用 6.0221e+23 作为阿伏伽德罗常数，660 g/mol/bp 作为双链 DNA 每碱基对的平均分子量。
了解更多
功能简介
DNA 拷贝数计算器可以告诉你一定质量的 DNA 里有多少分子，或者反过来，要拿到目标拷贝数需要多高质量。只要实验方案按拷贝数而非质量来要求——比如 qPCR 标准品、转染 DNA、克隆文库和梯度稀释——就会用到它。只要知道模板长度（以 bp 计），它就适用于任何双链 DNA。
原理与公式
计算器采用双链 DNA 每碱基对约 660 g/mol 的平均分子量（钠盐、平均碱基组成），配合阿伏伽德罗常数。核心公式为 copies = mass(g) / (length(bp) x 660) x 6.02214076e23。反推时，mass(ng) = copies x length(bp) x 660 x 1e9 / 6.02214076e23。用 650 代替 660 会使拷贝数偏低约 1.5%，通常可忽略，但精密实验需注意。
演算示例
取 1 ng 的 1000 bp 模板，计算器返回 9.12 x 10^8 个拷贝；若溶解在 10 µL 中，浓度为 9.12 x 10^7 拷贝/µL。该模板单拷贝质量为 1.096 x 10^-9 ng。反推可得：要拿到 1 x 10^9 个 1000 bp 的拷贝，需要 1.096 ng DNA。下方速查表列出了从 150 bp 的 qPCR 扩增子到人类基因组等常见模板每纳克对应的拷贝数。
适用场景
当实验方案或试剂说明书以拷贝数而非质量给出用量时，就该用它——qPCR 标准品、加标对照和转染级质粒都常见这种写法。它也便于设计梯度稀释、检查测序文库每微升是否含有足够分子，以及在质量与拷贝这两种不同口径之间换算。若想比较仅模板长度不同的两个实验，统一换算成拷贝数最公平。
常见问题
- 为什么 1 ng 样品的拷贝数会随模板长度相差好几个数量级？
- 拷贝数与长度成反比，因为固定质量被分配到更多碱基对上。1 ng 的 150 bp 扩增子约有 6.08 x 10^9 个拷贝，而 1 ng 的 3.1 Gb 人类基因组只有约 294 个拷贝，相差约七个数量级。这就是为什么两份等重的样品在反应中表现可能截然不同。
- 660 这个系数是哪来的，什么时候该用别的值？
- 660 g/mol/bp 是双链 DNA（钠盐、平均碱基组成）每碱基对的平均分子量。真实基因组的 GC 含量略有差异，可依据具体序列算出更精确的值，但差别很小。用 650 代替 660 会使结果偏低约 1.5%；大多数 bench 工作直接用 660 即可。
- 为什么 qPCR 里必须算拷贝数而不是用质量？
- qPCR 测的是每轮扩增中模板分子的数量，所以关键变量是每个反应里有多少拷贝，而不是总质量。因为 1 ng 短扩增子比 1 ng 长质粒含有远多得多的分子，只按质量标注会掩盖这种差异。以每微升拷贝数来报告标准品，曲线才能在不同模板长度间直接比较。
- µg 和 ng 怎么换算？
- 换算系数是 1000：1 µg 等于 1000 ng，1 ng 等于 0.001 µg。输入质量时务必与字段单位一致——若字段要求 ng，需先把 µg 值乘以 1000。把两者混淆 1000 倍是最常见的拷贝数错误之一。