核酸的一般理化性质
核酸的组成与理化性质
3．脱氧核糖核酸酶类
OH OH
+
CMP
NH 2
±
CMP
N
pICMP =
pKa1+pKa2 2
=
0.8+4.5 2
= 2.65
NH 2 N
pKa2=4.5
O
ON
HO P O CH2 O
O-
HH
H
H
OH OH
CMP-
pKa3=6.4
O -
ON
O P O CH2 O
O-
HH
H
H
OH OH
CMP--
多核苷酸中磷酸二酯键中的磷酸基团只 有一个解离常数
主要内容
一、一般理化性质 二、核酸的酸碱性质（磷酸基，碱基） 三、核酸的水解（糖苷键，磷酸二酯键） 四、核酸的紫外吸收（碱基） 五、核酸的变性、复性与分子杂交 六、DNA纳米技术
一、一般物理性质
DNA为白色纤维状固体，RNA为白色粉末状固 体。均微溶于水，其钠盐易溶于水。不溶于 一般有机溶剂。
I从pH6.9用 酸或碱正向 滴定
II从pH12或 pH2.5分别反向 滴定
DNA分子内部的氢键的 变化，碱基的暴露
核酸的凝胶电泳
在中性或偏碱缓冲液中，核酸解离成阴离子，在电场 中向阳极移动。 迁移率与核酸的大小和构象有关，可用于核酸的分离、 鉴定
溴化乙啶染色
简单介绍 琼脂糖凝胶电泳技术
提取出来的质粒跑电泳胶 经常有1-3条带 单酶切
（三）酶水解
水解核酸的磷酸二酯酶称为核酸酶； 核酸酶的分类
(1)按底物专一性分 非特异性核酸酶:作用于DNA和RNA 核糖核酸酶(RNase)：作用于RNA 脱氧核糖核酸酶(DNase)：作用于DNA
核酸的理化性质及应用
核酸的理化性质及应用核酸是一类含有大量核苷酸单元的生物大分子，在细胞中起着重要的生物学功能。
核酸分为两类：脱氧核酸（DNA）和核糖核酸（RNA）。
下面我将介绍核酸的理化性质及应用。
一、核酸的理化性质：1. 化学成分：核酸由核苷酸单元组成，单个核苷酸由一个五碳糖（脱氧核糖或核糖）、一个含氮碱基和一个磷酸基团组成。
2. 结构：DNA是由两条互补的链以双螺旋结构排列而成，RNA是以单链形式存在。
DNA的碱基对是按照互补规则特异性配对的，腺嘌呤（A）与胸腺嘧啶（T）之间有两个氢键相连，鸟嘌呤（G）与胞嘧啶（C）之间有三个氢键相连，保持了DNA分子的稳定性。
3. 酸碱性：核酸是一种多酸性物质，可与碱性染料结合。
通过电泳技术可将核酸分离，由于核酸是多酸性的，具有负电荷，在电场中可被迁移，从而实现其分离和纯化。
4. 稳定性：由于DNA中的碱基对通过氢键相连，DNA分子具有较高的稳定性，可在适宜条件下长期储存。
二、核酸的应用：1. 遗传学研究：核酸是遗传物质的重要组成部分，在遗传学研究中发挥着关键作用。
通过对DNA或RNA的序列进行分析，可以揭示生物个体之间的遗传差异，并研究基因与功能的关系。
例如，人类基因组计划（Human Genome Project）使用DNA测序技术对人类整个基因组进行了测序，从而为深入研究人类遗传学奠定了基础。
2. 诊断医学：核酸在疾病诊断中的应用日益重要。
通过PCR（聚合酶链式反应）技术可以在体液或组织中检测到微量的病原体DNA或RNA，从而实现病原体的快速检测和诊断。
例如，在新冠疫情中，核酸检测成为最常用的方法之一。
3. 基因工程：核酸在基因工程领域具有重要应用。
通过将外源DNA或RNA导入细胞中，可以实现基因的插入、删除或替换，从而实现基因改造或修复。
这种技术在生物技术、农业、医学等领域中有着广泛的应用，如转基因作物的培育、基因治疗等。
4. 疾病治疗：核酸药物被广泛应用于疾病的治疗。
核酸理化性质讲义
核算理化性质-讲义目录1.一般物理性质；2.核酸的紫外吸收；3.变性；4.复性；5.杂交；教学目的：了解核酸的一般物理性质及DNA序列的测定方法，掌握核酸的紫外吸收特性、变性和复性及核酸的分离、提纯和定量测定。
教学重点：核酸的紫外吸收及变性和复性；教学难点：核酸的变性和复性1.一般物理性质1.1形态DNA —— 白色纤维状固体 RNA —— 白色粉末状固体1.2溶解性微溶于水；不溶于乙醇、乙醚和氯仿等一般的有机溶剂；用乙醇可以沉淀核酸。
RNA核蛋白体(RNP)易溶于0.14mol/L NaCl溶液；DNP可溶于1~2mol/L的NaCl溶液；RNA在碱性溶液中不稳定； DNA在碱性溶液中稳定。
显色反应：利用核糖和脱氧核糖不同的显色反应鉴定DNA与RNA。
核糖与地衣酚（3,5-二羟甲苯）试剂反应呈鲜绿色。
脱氧核糖与二苯胺试剂反应生成蓝色化合物，而核糖无此反应。
1.3粘度DNA溶液粘度极高 (因其分子直径小而长度大)RNA溶液粘度要小得多★核酸变性或降解后，粘度降低1.4两性解离概念：核酸为两性电解质，因核苷酸含有磷酸基与碱基，磷酸基和碱基可以解离，在不同pH条件下解离程度不同，在一定条件下可形成兼性离子，表现为两性离子状态，通常表现为酸性。
效果：由于磷酸基团的酸性很强，所以pI（等电点）较低，整个分子相当于多元酸。
应用：利用核酸的两性解离可以通过调节核酸溶液的pH来沉淀核酸，也可通过电泳分离纯化核酸。
2. 紫外吸收性质2.1机理：嘌呤和嘧啶具有共轭双键，能强烈吸收紫外光。
2.2性质1：在260nm处有最大吸收峰。
对于纯的DNA或RNA，可以通过测得A260来推测其核酸含量。
A260/ A280值可以反映核酸的纯度。
性质2：纯的DNA：A260/ A280 =1.8 纯的RNA：A260/ A280 =2.02.3.定义：增色效应(hyperchromic effect)是变性后DNA 溶液的紫外吸收作用增强的效应。
核酸的性质
核酸的性质核酸的理化性质及研究方法内容十分庞杂，本节只可能对若干比较重要的核酸理化性质和研究方法作概要叙述。
一、一般物理性质1. 溶解度DNA为白色纤维状固体，RNA为白色粉末状固体，它们都微溶于水，其钠盐在水中的溶解度较大。
它们可溶于2-甲氧乙醇，但不溶于乙醇、乙醚和氯仿等一般有机溶剂，因此，常用乙醇从溶液中沉淀核酸，当乙醇浓度达50%时，DNA就沉淀出来，当乙醇浓度达75%时RNA也沉淀出来。
DNA和RNA在细胞内常与蛋白质结合成核蛋白，两种核蛋白在盐溶液中的溶解度不同，DNA核蛋白难溶于0.14mol/L的NaCl溶液，可溶于高浓度（1~2mol/L）的NaCl溶液，而RNA核蛋白则易溶于0.14mol/L的NaCl溶液，因此常用不同浓度的盐溶液分离两种核蛋白。
2. 分子大小DNA分子极大，分子量在106以上，RNA的分子比DNA分子小得多。
核酸分子的大小可用长度、核苷酸对（或碱基对）数目、沉降系数（S）和分子量等来表示。
3. 形状及粘度核酸（特别是线形DNA）分子极为细长，其直径与长度之比可达1：107，因此核酸溶液的粘度很大，即使是很稀的DNA溶液也有很大的粘度。
RNA溶液的粘度要小得多。
核酸若发生变性或降解，其溶液的粘度降低。
二、核酸的紫外吸收嘌呤碱和嘧啶碱具有共轭双键，使碱基、核苷、核苷酸和核酸在240~290nm的紫外波段有一强烈的吸收峰，因此核酸具有紫外吸收特性。
DNA钠盐的紫外吸收在260nm附近有最大吸收值（图3-25），其吸光率（absorbance）以A260表示，A260是核酸的重要性质，在核酸的研究中很有用处。
在230nm处为吸收低谷，RNA钠盐的吸收曲线与DNA无明显区别。
不同核苷酸有不同的吸收特性。
所以可以用紫外分光光度计加以定量及定性测定。
实验室中最常用的是定量测定小量的DNA或RNA。
对待测样品是否纯品可用紫外分光光度计读出260nm与280nm的OD值，因为蛋白质的最大吸收在280nm处，因此从A260/A280的比值即可判断样品的纯度。
核酸的一般理化性质
核酸的一般理化性质1．DNA为白色纤维状固体，RNA为白色粉末；都微溶于水，不溶于一般有机溶剂。
常用乙醇从溶液中沉淀核酸。
2．具有大分子的一般特性。
分子大小可用Da、b或bp、S、链长（μm）表示。
一个bp相当的核苷酸平均分子量为660Da；1μm长的DNA双螺旋相当3000bp或2×106Da。
3．两性电解质。
各种核酸的大小及所带的电荷不同，可用电泳和离子交换法分离。
RNA在室温下易被稀碱水解，DNA较稳定，此特性用来测定RNA的碱基组成和纯化DNA。
4．紫外吸收，最大吸收峰在260nm处，核酸的变性或降解，吸光度A升高，称为增色效应。
1．DNA为白色纤维状固体，RNA为白色粉末；都微溶于水，不溶于一般有机溶剂。
常用乙醇从溶液中沉淀核酸。
2．具有大分子的一般特性。
分子大小可用Da、b或bp、S、链长（μm）表示。
一个bp相当的核苷酸平均分子量为660Da；1μm长的DNA双螺旋相当3000bp或2×106Da。
3．两性电解质。
各种核酸的大小及所带的电荷不同，可用电泳和离子交换法分离。
RNA在室温下易被稀碱水解，DNA较稳定，此特性用来测定RNA的碱基组成和纯化DNA。
4．紫外吸收，最大吸收峰在260nm处，核酸的变性或降解，吸光度A升高，称为增色效应。
核酸的理化性质
减色效应常可用来衡量DNA复性的程度。
（二） 复性
四.变性与复性
3. 分子杂交
不同来源的DNA分子放在一起热变性，然后慢慢冷却， 让其复性。这些异源DNA（RNA)之间有互补的序列或部分 互补的序列，则复性时会形成“杂交分子”。
核酸的杂交广泛应用于分子遗传学中。
基因（gene)：DNA分子上具有遗传效应的特定核苷酸序列， 其编码产物是多肽链或RNA。
生物信息学(bioinformatics)：将计算机科学和数学应用于 生物大分子信息的获取、加工、存储、分类、检索与分析， 以达到理解这些生物大分子信息的生物学意义的交叉学科。
(一) 变 性
使氢键断裂，破 坏碱基堆集力，从 而引起核酸二级结 构的破坏。
3. 增色效应
(一) 变 性
变性后的DNA对260nm的紫外光吸收值比变性 前明显升高，这种现象称为增色效应。
这是由于变性的DNA双螺旋解体，藏于螺旋内 部的碱基暴露出来。
增色效应常可用来衡量 DNA变性的程度。
4. 热变性曲线(熔解曲线)
3. 粘 度
一.一般的物理性质
➢ DNA溶液粘度极高 (因其分子直径小而长度大)
➢ RNA溶液粘度要小得多
核酸变性或降解后，粘度降低
二. 两性解离
核酸既含有酸性的磷酸基团，又含有弱碱性 的碱基，故可发生两性解离。其解离状态随溶液 的pH值而改变。
由于磷酸基团的酸性很强，所以pI较低，整 个分子相当于多元酸。
(一) 变 性
1. 变性的概念
四.变性与复性
核酸在某些物理或化学因素的作用下，其空 间结构发生改变，从而引起理化性质的改变及生 物活性的降低或丧失。
A260值升高 粘度下降 沉降系数加快
核酸的理化性质
线
尿嘧啶核苷酸
pK1 = 1.0 第一磷酸基
pK3 = 6.4 第二磷酸基
烯醇式羟基
21
pH
由于核苷酸含磷酸与碱基，为两性电解质，它们在不 同pH的溶液中解离程度不同，在一定条件下可形成兼性离 子。
在第一磷酸基和含N环解离曲线的交叉处，带负电荷的 磷酸基与带正电荷的含N环数目相等，此时pH即为核苷酸 的等电点：
完全水解 完全水解
嘧啶碱回收率高
6
二、碱水解
RNA的磷酸酯键对碱敏感、因此RNA易被碱水解， 产生核苷酸。 在室温，0.3～1mol/L KOH，24h，就可将RNA完全水 解，得到2′-或3′-核苷酸的混合物。
DNA无2′-OH，因此对碱有一定抗性：
生理意义： DNA更稳定 ，是遗传信息的载体。 RNA是DNA的信使，完成任务后迅速降解。
3.链球菌脱氧核糖核酸酶类
是一个内切酶，作用于DNA，产物为5’磷酸为末端的碎片，长度 不一，最适PH为7，需镁离子参与。
Dase只作用于DNA 12
4.限制性内切酶：
在细菌中发现有这类酶，主要降解外源DNA，第一个发现的限制 性内切酶是从大肠杆菌(E.coli.)中发现的(1968年)。
限制性内切酶的命名（以EcoR I 为例）：
7
三、酶水解
（一）核酸酶的分类
①按底物专一性分类：
RNase（核糖核酸酶） DNase（脱氧核糖核酸酶）
核酸内切酶 ②按对底物作用方式分类： 核酸外切酶
小球菌核酸酶：内、外切均可 ③按磷酸二酯键断裂方式分类：
3′-OH与磷酸基之间断裂 如 蛇毒磷酸二酯酶
5′-OH与磷酸基之间断裂 如 牛脾磷酸二酯酶
磷酸基（含两个羟基）的解离
第二章 核酸的化学3
（四）核酸的变性
2.热变性和 热变性和Tm: 热变性和 加热DNA的稀盐溶液，达到一定温度后在 的稀盐溶液， 吸光度骤 加热 的稀盐溶液 达到一定温度后在260nm吸光度骤 吸光度 然增加，表明两条链开始分开，吸光度增加约40%后变化趋 然增加，表明两条链开始分开，吸光度增加约 后变化趋 于平坦，说明两条链已完全分开。这表明DNA变性是一个突 于平坦，说明两条链已完全分开。这表明 变性是一个突 变过程，类似结晶的熔解，引起DNA变性的温度称为熔点， 变性的温度称为熔点， 变过程，类似结晶的熔解，引起 变性的温度称为熔点 表示。 用Tm表示。 表示 Tm：通常把ε(p)达最高时的 ： 达最高时的1/2温度叫做 温度叫做Tm。凡分子中 、 温度叫做 。凡分子中G、 C含量高的 含量高的Tm高。一般 值在70-85℃之间。 含量高的 高 一般DNA的Tm值在 的 值在 ℃之间。 3.影响 影响Tm的因素： 的因素： 影响 的因素 G-C对含量：G-C含量越高 对含量： 含量越高Tm愈高，经验公式（G+C）%= 愈高， 对含量 含量越高 愈高 经验公式（ ） （Tm-69.3）×2.44 ） 溶液的离子强度：离子强度较低的介质中Tm较低。 较低。 溶液的离子强度：离子强度较低的介质中 较低 溶液的pH值 完全变性； 溶液的 值： pH＞11.3时，DNA完全变性； pH﹤5. 0时， ＞ 时 完全变性 ﹤ 时 DNA易脱嘌呤。 易脱嘌呤。 易脱嘌呤 变性剂：甲酰胺、尿素、甲醛等可破坏H键 变性剂：甲酰胺、尿素、甲醛等可破坏 键，妨碍碱基堆积 下降。 使Tm下降。 下降
核酸的光吸收值比各核苷酸光吸收值的和少30~40%，当核 酸变性或降解时光吸收值显著增加（增色效应 增色效应），但核酸 增色效应 复性后，光吸收值又回复到原有水平（减色效应 减色效应）。 减色效应
核酸的理化性质及其应用
• 退火（annealing）：热变性的DNA经
缓慢冷却后的复性。
• 减色效应：复性后，DNA的OD260又降低
到原来的水平。
• 核酸分子杂交
(hybridization)：
热变性的DNA 在复性过程中，具 有碱基序列部分互 补的不同的DNA之 间或DNA与RNA之 间形成杂化双链的 现象。
分开成单链。
•
变性因素：
加热、过量酸或碱。
• 增色效应：DNA变性使溶液OD260增高。
• 解链温度(Tm)：
DNA的热变性 过程中，紫外光吸 收值达到最大值的 50%时的温度。 Tm值与DNA 分子中的G+C含量 呈正比。
三、DNA的复性与分子杂交
• 复性：变性DNA在适当条件下，两条互补
链又重新恢复天然的双螺旋构象。
第五节
核酸的理化性质及其应用
一、一般理化性质
• பைடு நூலகம்性 • DNA粘度极大，RNA粘度比DNA小
得多
• 在260nm波长有紫外吸收峰，是由
碱基的共轭双键决定的。这一特性常 用作核酸的定性、定量分析。
二、DNA的变性
•
概念：在某些理化因
素作用下，DNA分子互 补碱基对之间的氢键断 裂，使DNA双螺旋结构
核酸的理化性质实验报告
一、实验目的1. 了解核酸的基本理化性质。
2. 掌握核酸的紫外吸收特性、变性、复性和杂交等现象。
3. 学会使用紫外分光光度计、电泳仪等实验仪器。
二、实验原理核酸是一类生物大分子，由核苷酸组成，具有多种理化性质。
本实验主要探讨核酸的紫外吸收特性、变性、复性和杂交等现象。
1. 紫外吸收特性：核酸分子中的嘌呤和嘧啶碱基具有共轭双键，能够吸收紫外光。
最大吸收峰在260nm附近，可用于核酸的定量分析。
2. 变性：在高温、酸、碱、尿素等理化因素作用下，核酸分子中的双螺旋结构被破坏，双链解开，形成单链。
此过程称为变性。
3. 复性：变性后的核酸在适当条件下，双链可以重新恢复天然的双螺旋结构，此过程称为复性。
4. 杂交：不同来源的核酸变性后，互补碱基序列可以形成杂化双链，此过程称为杂交。
三、实验材料与仪器1. 实验材料：DNA、RNA、双链DNA、单链DNA、变性DNA、复性DNA、杂交DNA等。
2. 仪器：紫外分光光度计、电泳仪、恒温水浴锅、移液器、吸管、离心机等。
四、实验方法与步骤1. 紫外吸收特性实验（1）将不同浓度的DNA、RNA溶液分别置于紫外分光光度计的样品池中。
（2）在260nm波长处测定溶液的吸光度值。
（3）根据吸光度值计算核酸浓度。
2. 变性实验（1）将双链DNA溶液置于恒温水浴锅中，分别在不同温度下加热一定时间。
（2）在260nm波长处测定溶液的吸光度值。
（3）分析吸光度值随温度的变化，确定DNA的变性温度。
3. 复性实验（1）将变性DNA溶液置于恒温水浴锅中，在不同温度下加热一定时间。
（2）在260nm波长处测定溶液的吸光度值。
（3）分析吸光度值随温度的变化，确定DNA的复性温度。
4. 杂交实验（1）将不同来源的DNA、RNA溶液混合，置于恒温水浴锅中，在不同温度下加热一定时间。
（2）在260nm波长处测定溶液的吸光度值。
（3）分析吸光度值随温度的变化，确定DNA、RNA的杂交温度。
五、实验结果与分析1. 紫外吸收特性实验实验结果显示，DNA、RNA溶液在260nm波长处的吸光度值随浓度增加而增加，符合朗伯-比尔定律。
第15章-核酸的物理化学性质和研究方法
4.密度梯度超速离心纯化RNA或不同构象的 DNA
超螺旋DNA或
（五） 核酸的凝胶电泳 p254
核酸研究中最常用的方法 优点：简单、快速、灵敏、成本低。
通过凝胶电泳 （1）可进行核酸分离，知道核酸的纯度。 （2）测定分子大小。 （3）估计核酸的构象。
1．琼脂糖凝胶电泳（agarose gel electrophoresis）
总RNA或mRNA需在变性条件下电泳（乙二醛、甲醛） 研究对象是mRNA，探针一般是DNA。
（3）Western blotting
将蛋白质从电泳凝胶中转移并结合到硝 酸纤维素滤膜上，然后同放射同位素标 记的特定蛋白质的抗体进行反应，这种 技术叫做Western蛋白质杂交技术。
原理：抗原和抗体结合
测定核酸的ε(P)可判断DNA制剂是否发生变性或降解。
一般天然DNA的ε(P)为6 600，RNA为7 700—7 800。 单链多核苷酸的ε(P)值比双螺旋结构多核苷酸的 ε(P)值要高。
核酸发生变性时，ε(P)值升高，此现象称为增色 效应。（这是因为双螺旋结构使碱基对的π电子云 发生重叠，因而减少了对紫外光的吸收）
2.密度梯度超速离心测定DNA的G-C含量
G-C含量与DNA的浮力密度之间呈正比关系
ρ=0.1 xG-C + 1.658 xG-C = （ ρ-1.658）× 10
但是5-甲基胞嘧啶多的DNA，其实际浮力密度会降低， 低于理论值。
3.密度梯度超速离心研究核酸的构象
RNA＞DNA 变性DNA＞双链DNA ＞蛋白质， 变性程度越大，浮力密度越大
碱 基
（一）核酸的酸水解
水解特点：
戊
糖
1.糖苷键和磷酸酯键都能被酸水解
核酸的理化性质
限制性内切酶是一类重要的作用于DNA的内切酶
限制性内切酶识别部位一般都是由4-8个碱基对组成的一段 序列，而且有一个二重对称轴，即5`-3`方向残基序列在DNA 的两条链上是一样的，这样的序列称为回文结构。
E. CoR I是一个重要的限制性内切酶，它识别由6个碱基对 组成的特殊序列（每条链上是GAATTC）。
RNA的等电点比较低的原因，是RNA分子中核糖 基2′-OH通过氢键促进了磷酸基上质子的解离。
三、核酸的理化性质——核酸的紫外吸收
1、紫外吸收
DNA和RNA的碱基有共轭双键，而使核酸在240~290nm有光
吸收，最大吸收在260nm附近。 可用紫外分光光度法进行核酸纯度鉴定。
纯DNA样品：A260/A280>1.8 纯RNA样品：A260/A280>2.0
变性因素：酸碱、热、尿素等； பைடு நூலகம்NA热变性后一些理化性质改变：
260nm紫外区吸收值升高； 粘度降低； 浮力密度升高；
核酸的理化性质——核酸的变性、复性
1、核酸的变性（denaturation）
核酸的理化性质——核酸的变性、复性
1、核酸的热变性（denaturation）
用加热的方法使DNA变性叫 做热变性
核酸的理化性质——核酸的水解
3、酶水解
二、 核酸的理化性质——核酸的两性性质
与蛋白质相似，RNA分子中既含有酸性基团 （磷酸基）也含有弱碱性碱基基团，因而RNA 也具有两性性质。
由于RNA分子中的磷酸是一个中等强度的酸， 而碱基呈现弱碱性，所以RNA的等电点比较低。 （当核酸分子内的酸性解离和碱性解离相等， 本身所带的正电荷与负电荷相等时，此时核酸 溶液的pH值即为核酸的等电点pI）RNA在其等 电点时溶解度最小。
第二章(2)核酸的化学(性质)
1．核酸的两性性质及等电点
分子中既含有酸性基团（磷酸基）,也含有碱性基 团（氨基），因而核酸具有两性性质. 因而核酸具有两性性质. 因而核酸具有两性性质 由于核酸分子中的磷酸是一个中等强度的酸，而碱性 （氨基）是一个弱碱，所以核酸的等电点比较低。 核酸的等电点比较低。 核酸的等电点比较低 如DNA的等电点为4～4.5，RNA的等电点为2～2.5。 RNA的等电点比DNA低的原因:是RNA分子中2′-OH 通过氢键促进了磷酸基上质子的解离，而DNA没有这种 作用。
影响复性速度的因素：
1、分子量越大，复性越难。 分子量越大，复性越难。 单链片段浓度越大，随机碰撞的频率越高，复性越容易。 2、单链片段浓度越大，随机碰撞的频率越高，复性越容易。 片断内的重复序列多，则容易形成互补区，复性较快。 3、片断内的重复序列多，则容易形成互补区，复性较快。 维持溶液一定的离子强度，可加快复性速度。 4、维持溶液一定的离子强度，可加快复性速度。 此外，DNA的复性也与它本身的组成和结构有关 的复性也与它本身的组成和结构有关。 此外，DNA的复性也与它本身的组成和结构有关。
HOCH
2
O H
OH H
HOCH
2
O H
OH H
H H OH D-核核 核
H H OH
OH
H
D-2-脱脱核核 脱
2．核酸的水解
（1）酸或碱水解
核酸分子中的磷酸二酯键可在 酸或碱性条件下水解切断。 DNA和RNA对酸或碱的耐受程度 有很大差别。例如，在0.1 mol/L NaOH溶液中，RNA几乎可以完全水解， DNA在同样条件下则不受影响。
核酸外切酶的作用方式是从多聚核苷酸链的一端（3′-端或5′核酸外切酶的作用方式是从多聚核苷酸链的一端（3′-端或5′的作用方式是从多聚核苷酸链的一端 5′ 端）开始，逐个水解切除核苷酸；核酸内切酶的作用方式刚好和外切 开始，逐个水解切除核苷酸；核酸内切酶的作用方式刚好和外切 酶相反，它从多聚核苷酸链中间开始，在某个位点切断磷酸二酯键。 酶相反，它从多聚核苷酸链中间开始，在某个位点切断磷酸二酯键。
核酸的理化性质与应用
六、核酸杂交
沉降速度快。
三、高分子特性
核酸是生物大分子，具有大分子的一般特性。溶 液中的核酸分子在引力场中可以下沉。不同构象的核 酸（线形、开环、超螺旋结构）、蛋白质及其他杂质 在超速离心机的强大引力场中，沉降的速度有很大差 异，所以可以用超速离心法纯化核酸。
四、核酸变性
核酸在某些条件下会发生氢键断裂，双螺旋结 构松散分开即为核酸的变性，但无共价键的断裂。 粘度改变，钢性线性分子变得无序，粘度下降。UV
核酸的理化性质与应用
核酸的理化性质与应用
主要内容 重要概念：
核酸的酸碱性 核酸的紫外吸收 核酸的高分子性质 核酸的变性、复性和杂交
一、核酸的酸碱性
核酸既含磷酸基又含碱基，为两性电解质，它们 在不同的pH溶液中解离程度不同，在一定条件下可形 成兼性离子。
二、紫外吸收特性
➢ 核酸在260nm处有吸收峰，可用于定量分析。 ➢ 核酸还具有高分子化合物的某些性质，如粘度大，
吸收增强，其规律如下：
OD260（254）
100%
③
50%
②ห้องสมุดไป่ตู้
①
80 Tm 90 100 ℃
变性温度范围
五、核酸的复性
DNA发生热变性后，经缓慢降温，如放置室温逐 渐冷却，解开的互补链之间对应的碱基对再形成氢键， 恢复完整的双螺旋结构，称DNA热变性的复性。
六、核酸杂交
当不同来源的核酸变性后一起复性时，只要这些 核酸分子中含有相同序列的片段，即可形成碱基配对， 出现复性现象，形成杂种核酸分子，或称杂化双链， 称核酸分子杂交。
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降解，吸光度 A 升高，称为增色效应。
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核酸的一般理化性质
1．DNA 为白色纤维状固体，RNA 为白色粉末；都微溶 于水，不溶于一般有机溶剂。常用乙醇从溶液中沉淀核酸。 2．具有大分子的一般特性。分子大小可用 Da、b 或 bp、
S、链长（μ m）表示。一个 bp 相当的核苷酸平均分子量为
660Da；1μ m 长的 DNA 双螺旋相当 3000bp 或 2×106Da。 3．两性电解质。各种核酸的大小及所带的电荷不同， 可用电泳和离子交换法分离。RNA 在室温下易被稀碱水解， DNA 较稳定， 此特性用来测定 RNA 的碱基组成和纯化 DNA。 4．紫外吸收，最大吸收峰在 260nm 处，核酸的变性或 降解，吸光度 A 升高，称为增色效应。 1．DNA 为白色纤维状固体，RNA 为白色粉末；都微溶 于水，不溶于一般有机溶剂。常用乙醇从溶液中沉淀核酸。 2．具有大分子的一般特性。分子大小可用 Da、b 或 bp、 S、链长（μ m）表示。一个 bp 相当的核苷酸平均分子量为 660Da；1μ m 长的 DNA 双螺旋相当 3000bp 或 2×106Da。 3．两性电解质。各种核酸的大小及所带的电荷不同， 可用电泳和离子交换法分离。RNA 在室温下易被稀碱水解， DNA 较稳定， 此特性用来测定 RNA 的碱基组成和纯化 DNA。 4．紫外吸收，最大吸收峰在 260nm 处，核酸的变性或