第四节  核酸的理化性质

一、核酸的一般理化性质

1.核酸分子中有末端磷酸和许多连接核苷的磷酸残基，为多元酸，具有较强的酸性。

2.核酸分子中还有含氮碱基上的碱性基团，故为两性电解质，各种核酸分子大小及所带电荷不同，电泳和离子法来分离不同的核酸。

3.A₂₆₀的应用：

（1）DNA或RNA的定量

（2）判断核酸样品的纯度

①DNA纯品：A₂₆₀/A₂₈₀≥1.8

②RNA纯品：A₂₆₀/A₂₈₀≥2.0

二、DNA的变性

1.定义：在某些理化因素作用下，DNA双链解开成两条单链的过程。变性并不涉及核苷酸共键（磷酸二脂键）的断裂。

2.方法：过量酸、碱、加热、变性试剂如尿素、酰胺以及某些有机溶剂如乙醇、丙酮等。

3.变性后其它理化性质变化：

DNA变性的本质是双链间氢键的断裂

变性引起紫外吸收值的改变

4.增色效应：DNA变性时其溶液A₂₆₀增高的现象

5.Tm：变性是在一个相当窄的温度范围内完成，在这一范围内，紫外光吸收值达到最大值的50%时的温度温度称为DNA的解链温度，又称熔解温度，或熔点。

6.Tm值与下列因素有关：

（1）DNA的均一性：DNA的均一性较高，那么DNA链各部分的氢键断裂所需的能值较接近，Tm值范围较窄，所之亦然，由于可见Tm值可作为衡量DNA样品均一性的指标。

（2）C-G碱基对含量：G-C碱基对为3对氢键，而A-T碱基对只有2对氢键，所以破坏G-C间氢键较A-T间氢键需要更多的能量。因此Tm值大小与G+C含量成正比，也可通过Tm值推算出DNA碱基的百分组成。

（3）介质中离子强度：离子强度低，DNA的Tm值较低。

三、DNA的复性与分子杂交

1.DNA复性定义：在适当条件下，变性DNA的两条互补链可恢复天然的双螺旋构象，这一现象称为复性。（1、足够的盐浓度——消除磷酸基的静电斥力，2、足够高的温度——破坏无规则的链内氢键）

2.热变性的DNA经缓慢冷却后即可复性，这一过程称为退火。

3.减色效应：DNA复性时，其溶液A₂₆₀降低。

4.核酸分子杂交：在DNA变性后的复性过程中，如果将不同种类的DNA单链分子或RNA分子放在同一溶液中，只要两种单链分子之间存在着一定程度的碱基配对关系，在适宜的条件（温度及离子强度）下，就可以在不同的分子间形成杂化双链。

5.这种杂化双链可以在不同的DNA与DNA之间形成，也可以在DNA和RNA分子间或者RNA与RNA分子间形成，这种现象称为核酸分子杂交。

6.核酸分子杂交的应用

（1）研究DNA分子中某一种基因的位置

（2）定两种核酸分子间的序列相似性

（3）检测某些专一序列在待检样品中存在与否

（4）是基因芯片技术的基础