原理
聚丙烯酰胺（polyacrylamide，PAA）凝膠是丙烯酰胺（acry—lamide，Acr），在交聯劑甲叉雙丙烯酰胺（bisacrylamide，Bis）的作用下經聚合而形成的一種大分子化合物。
Acr的聚合作用只有在自由基存在時才能發生，需要一個催化誘發劑系統產生自由基，過硫酸銨—TEMED（四甲基乙二胺）和核黃素—TEMED就是這樣的催化誘發系統。前者發生化學聚合作用，后者發生光致聚合作用。化學聚合時誘發劑TEMED加速過硫酸銨形成自由基，使Acr單體轉變為自由基態而導致聚合作用。溶液的pH對聚合作用是重要的，因為過低pH沒有足夠的堿基加速催化反應，同樣過多的氧分子存在，會使聚合作用很快停止。所以制備凝膠時，在加過硫酸銨之前，混合物必須抽去空氣。核黃素催化的聚合作用，常用于制備濃縮膠，因為這樣制得的凝膠孔度要大些。核黃素在光照射下及有微量氧存在時，產生自由基使Acr發生聚合作用。
PAGE通常包括兩種孔度的凝膠，即大孔度的濃縮膠和小孔度的分離膠，濃縮膠的濃度通常PAA量為4.5%，交聯劑含量為2.5%。分離膠的濃度則因樣品的分子量而不同，高濃度常用于分離低分子量蛋白質。PAA量為7.5%的分離膠，對大多數生物體內的蛋白質的分離能有滿意的結果。
根據樣品分子量的大小可按下表選擇合適的分離膠濃度。
凝膠濃度和交聯劑濃度按下式計算：
電泳的支持物凝膠一般制備在玻璃管中或玻璃板上，所用玻璃管一般為8梍12cm長，內徑5梍8mm。進行電泳的電泳槽分上槽和下槽，兩個相互分離的部分，各裝有電極，通過玻璃管中的凝膠，使它們連成導電的整體（圖42）。電泳時帶有電荷的分子在電場作用下發生移動，移動的速度依賴于電場的強度、分子的凈電荷以及分子的大小和形狀，同時也取決于介質的離子強度、粘度和溫度。由于PAA凝膠具有三維網狀結構，能起分子篩效應，用它作為電泳支持物，把分子篩效應和電荷效應結合起來，達到了很好的分離效果，而且方法也簡單、快速，是植物生理生化研究中常用的方法。
Ⅰ．陽向極PAGE
用于分離酸性或中性蛋白質，電泳時蛋白質向陽極泳動。
儀器藥品
穩壓穩流電泳儀 真空泵
真空干燥器 電泳槽
微量加樣器 6號長注射針
注射器
試劑貯備液：
A．1mol/L HCl48ml，Tris36.6g，TEMED0.23ml，加蒸餾水配成100ml，pH8.9。
B．1mol/L HCl48ml，Tris5.98g，TEMED0.46ml，加蒸餾水配成100ml，pH6.7。
C．Acr28g，Bis0.735g，加蒸餾水配成100ml。
D．Acr10g，Bis2.5g，加蒸餾水配成100ml。
E．核黃素4mg，溶于100ml蒸餾水中。
F．蔗糖40g，加蒸餾水配成100ml。
G．電極緩沖液：Tris6.06g，甘氨酸28.52g，加蒸餾水配成1000ml，pH8.3，用時稀釋10倍。
H．過硫酸銨0.14g，加蒸餾水配成100ml。
I．溴酚藍1mg溶于100ml蒸餾水中。
J．脫色溶液：甲醇5ml，冰醋酸9ml，加蒸餾水配成100ml。
K．蛋白質染色液：考瑪斯藍G─250 200mg，甲醇100ml，冰醋酸20ml，蒸餾水80ml，溶解后混合之。
L．過氧化物酶染色液：
染色液甲：聯苯胺─抗壞血酸染色液，染色數分鐘。
抗壞血酸70.4mg，聯苯胺溶液20ml（2g聯苯胺溶于18ml用文火加熱的冰醋酸中，再加蒸餾水72ml），0.6%過氧化氫20ml，蒸餾水60ml。
染色液乙：聯茴香胺染色液，染色至少1小時。
(1)0.1mol/L醋酸緩沖液，pH5.5（0.82g醋酸鈉溶于80ml蒸餾水中，用醋酸調節至pH5.5，定容至100ml）。
(2)30%H2O20.25ml溶于50ml蒸餾水中，用時新鮮配制。
(3)鄰聯茴香胺（o─dianisidine）100mg，溶于100ml醋酸緩沖液(1)中。
用時取溶液（2）5ml，溶液（3）50ml，混合之。
操作步驟
1．凝膠的制備
(1)分離膠：按A∶C∶H∶水=1∶2∶4∶1的比例，先將貯備液A，C和水放在一小燒杯中，貯備液H放在另一小燒杯中，一起放在真空干燥器中，用真空泵抽氣15分鐘，取出將H并入，用玻棒輕輕攪動使之混合，立即注于干潔的玻管中。玻管的底部要密封，并垂直放置，用滴管吸取混合液，沿管壁注入，注意不要進入氣泡。膠液注到離管口2cm處，立即在其表面覆蓋少量蒸餾水，靜置1小時左右，當見到水層下面有一清晰的界面時，則表明膠已聚合凝固，用吸水紙小心吸去上面水層。
(2)濃縮膠：按B∶D∶E∶F=1∶2∶1∶4的比例，同上法制備濃縮膠，加到已凝固的分離膠上面，高度約1cm，同樣覆蓋一層蒸餾水。置于日光燈下照光約1小時，直至凝固，吸去上面水層，待用。
2．加樣及電泳
(1)取貯備緩沖液G─200ml，加預冷的蒸餾水1800ml，稀釋10倍，取1000ml倒在電泳槽的下槽。
(2)除去凝膠管底部的密封，插入電泳槽中。
(3)取實驗89中經硫酸銨分級沉淀的過氧化物酶透析液，用取樣器于每管的膠面上加入樣品100μl（含蛋白質50─100μg，如濃度過稀，可把酶液裝在透析袋中，用蔗糖濃縮），然后用稀釋的溶液G，小心地將每管充滿。
(4)在電泳槽的上槽同樣倒入稀釋10倍的緩沖液G，緩沖液中加入1ml溴酚藍溶液I。
(5)連接好導線，將上槽接到電泳儀的（─）極，下槽接（ ）極。開啟電泳儀電源，調節輸出電流，使每管電流強度為2mA，通電15分鐘。然后增加電流使每管達5mA，大約經過2─3小時，直至管中的染料遷移到離管底5mm左右，停止通電，結束電泳，取下膠管。
3．脫膠及顯色
(1)取50ml注射器灌滿水，配上6號長針頭，將針頭插入膠與管壁之間，一邊注水一邊將針頭向前推進，直至把凝膠從管中脫出。如果凝膠還不能脫出，可用洗耳球從管口上端壓入空氣，促使凝膠自管內脫出。
(2)將膠分成二組，一組用考瑪斯藍G─250進行蛋白質染色；另一組置于過氧化物酶染色液甲或乙中進行染色。
(3)取出經過染色的凝膠，用水沖洗數次，然后置于脫色溶液J中進行脫色，除去凝膠的本底顏色，使色帶更為清晰。
(4)繪圖比較蛋白質帶和過氧化物酶活性帶。
Ⅱ．陰極向PAGE
用于分離堿性蛋白質，電泳時蛋白質向陰極泳動。
試劑貯備液：
A．KOH2.7g，冰醋酸17.2ml，TEMED4.0ml，加蒸餾水配成100ml。
B．KOH2.7g，冰醋酸2.87ml，TEMED0.46ml，加蒸餾水配成100ml。
C．Acr30g，Bis0.8g，加蒸餾水配成100ml。
D．Acr10g，Bis2.5g，加蒸餾水配成100ml。
E．核黃素4mg，溶于100ml蒸餾水中。
G．電極緩沖液：31.2gβ—丙氨酸，冰醋酸8ml，加蒸餾水配成1000ml，pH4.5。
H．過硫酸銨0.28g，加蒸餾水配成100ml。
I．0.1%堿性品紅（Basic fuchsin）水溶液，用作電泳指示染料。
J．甲醇5ml，冰醋酸9ml，加蒸餾水配成100ml，用于脫色。
分離膠：A∶C∶H∶水=1∶2∶4∶1。
濃縮膠：B∶D∶E∶水=1∶2∶1∶4。
電極緩沖液G不必稀釋，直接加在上、下槽中，注意上槽應接電泳儀（ ）極，下槽接（─）極，以堿性品紅染料作指示劑，其他所有操作同上。
注：本實驗所用藥品Acr，聯苯胺，聯茴香胺對人體有毒性，防止接觸皮膚及吸入。