溴乙啶（EB）可很好地掺入到双链DNA分子中，在紫外光激发下会发出橙红色的荧光，可用于对DNA进行染色和观察。用于观察的紫外光共有3种波长，一般使用中波紫外光（302nm）。短波紫外光（254nm）观察效果好，但对DNA的破坏很大。如果所观察的DNA还要回收的话，尽量使用长波紫外光（366nm），否则得到的DNA被紫外光照射后将丧失“生命力”。
3.聚丙烯酰胺凝胺电泳检测
在核酸的分析过程中，除了涉及一般的DNA外还需要检测小的相对分子质量的DNA或RNA。琼脂糖凝胶电泳对小相对分子质量的核酸分子的分辨率较低，而聚丙烯酰胺凝胺电泳（polyacrylamide gel electrophoresis，PAGE）可很好地分辨100bp ～1kb 大小的核酸分子。对单链核酸来说，其分辨率可达1bp，这种分辨能力在DNA序列测定中发挥了重要作用。
聚丙烯酰胺凝胶主要用来检测小分子核酸的大小，或在同位素标记的情况下分析单链核酸，如分离寡核苷酸探针、S1核酸酶产物分析和DNA测序等。
RNA的检测方法和原理与DNA相似，但由于RNA呈单链状态，易形成链内二级结构。
为保证电泳过程中RNA的迁移率与其相对分子质量呈线性关系，因此RNA分析是在变性的条件下进行的。常用的变性剂为甲醛，也可使用氢氧化甲基汞和乙二醛二甲亚砜（DMSO）。
对于小相对分子质量的RNA、寡核苷酸和DNA序列等，一般采用聚丙烯酰胺凝胶电泳分析，其变性条件常采用加热或加入尿素等变性剂。对于纯化的真核生物的总RNA，是否降解并保持完整，可通过电泳作简单的检测和判断。如果电泳显示rRNA的大小保持完整而且mRNA的相对分子质量大小分布均匀，则可认为RNA的质量完好。
4.2.2核酸的保存
影响核酸保存的因素很多，但其中关键的因素是保存液的酸碱度和保存温度。因此核酸一般保存可用浓盐液、NaCl 柠檬酸缓冲液或0.1mol/L醋酸缓冲液。DNA的液态保存需要一定的盐浓度，所用的盐浓度常为0.01mol/L NaCl，需配合低温及加防腐剂（如氯仿等）、核酸酶抑制剂等措施。如DNA可在0.15mol/L NaCl和0.015mol/L柠檬酸钠溶液中加入几滴氯仿后于4℃下保存，几个月后仍稳定不变。低相对分子质量RNA（如tRNA）可干燥保存，但高相对分子质量RNA应在含2%NaAc的75%乙醇中4℃保存，液态质粒可加甘油后再储存，也可在10mmol/L Tris·HCl（pH7.8）、10mmol/L NaCl、1mmol/L EDTA 2Na 溶液中于4℃下保存。
固态核酸通常在0℃以上低温干燥保存即可。小分子核酸保存温度还可更低一些，如固态tRNA可在－10℃以下保存。液态核酸室温下容易变性，短期最好低温（4℃）保存。电解质的存在对核酸冰冻有一定的保护作用，如将DNA在0.15mol/L NaCl 和0.015mol/L 柠檬酸钠溶液中－70℃下快速冷冻，然后于－20℃下保存可达1年不变性。
4.3核酸的凝胶电泳
凝胶电泳是分析复杂DNA混合物、分析DNA相对含量的一种常用方法，同时也是检测DNA纯度、评估DNA相对分子质量的一种强有力的生化分析方法。该技术操作简便快速，可以分辨用其他方法（如密度梯度离心法）所无法分离的DNA片段。当用低浓度的荧光染料溴乙啶（EB）染色时，在紫外光下至少可以检出1～10ng 的DNA条带，从而可以确定DNA片段在凝胶中的位置。此外，还可以从电泳后的凝胶中回收特定的DNA条带，用于后续的克隆操作。
在生理条件下，核酸分子中的磷酸基团是离子化的，故DNA和RNA实际上呈多聚阴离子状态。若将DNA、RNA放到电场中，它就会由负极向正极移动。由于核糖磷酸骨架在结构上的重复性质，核苷酸数目相同的双链DNA分子几乎具有等量的净电荷，因此它们以相同的速度向正电极方向移动。
凝胶电泳原理是：在pH8.0～8.3的缓冲溶液中，核酸分子带负电荷，向正极移动。在浓度适当的凝胶中，由于分子筛效应，使大小和构象不同的核酸分子迁移率出现差异，从而把它们分开。核酸在凝胶中的迁移率取决于其分子大小、高级结构、胶浓度和电场强度，与分子的碱基组成、电泳温度无明显关系。一般地，同样构象的分子迁移率与相对分子质量对数及胶浓度成反比，与电场强度成正比。
目前，实验室电泳常用的凝胶介质主要有琼脂糖（或琼脂）和聚丙烯酰胺两类。前者主要用于核酸电泳，分离DNA片段大小范围较广，其分辩范围从50到几千个核苷酸，后者则主要用于蛋白质和核酸分析，分离范围为1～1000bp，分辨率很高。
琼脂糖凝胶电泳通常用水平装置在强度和方向恒定的电场下进行。聚丙烯酰胺凝胶分离小片段DNA（5～50bp）效果较好，其分辨率极高，甚至相差1bp 的DNA片段也能分开。聚丙烯酰胺凝胶电泳通常采用垂直装置进行电泳，可容纳相对大量的DNA，但制备和操作比琼脂糖凝胶困难。
核酸电泳时常用的指示剂有溴酚蓝和二甲苯青。溴酚蓝在碱性液体中呈紫蓝色，在0.6%、1%、1.4%和2%琼脂糖凝胶电泳中，溴酚蓝的迁移率分别与1kb、0.6kb、0.2kb 和0.15kb的双链线性DNA片段大致相同。二甲苯青的水溶液呈蓝色，它在1%和1.4%琼脂糖中电泳时，其迁移率分别与2kb 和1.6kb的双链线性DNA大致相似。指示剂一般与蔗糖、甘油或聚蔗糖400组成载样缓冲液。载样缓冲液的作用有：①增加样品密度，使其比重增加，以确保DNA均匀沉入加样孔内。②在电泳中形成肉眼可见的指示带，可预测核酸电泳的速度和位置。③使样品呈色，使加样操作更方便。
经核酸电泳后，需经染色后才能显现出带型，最常用的是溴乙啶染色法，其次是银染色法。
溴乙啶（ethidium bromide，EB）是一种荧光染料，EB 分子可嵌入DNA或RNA相邻碱基平面之间，且该分子在300nm 紫外光激发下能够发出橘黄色荧光。根据情况可在凝胶电泳液中加入终浓度为0.5mg/μL 的EB，有时亦可在电泳后，将凝胶浸入该浓度的溶液中染色10～15min。琼脂糖凝胶用EB 染色后，肉眼可见核酸电泳带，其DNA量一般＞ 5ng ；当溴乙啶太多，凝胶染色过深，核酸电泳带看不清时，可将凝胶放入蒸馏水浸泡30min 后再观察。
图41溴乙啶染料分子对DNA分子的插入作用银染色法是根据银染色液中的银离子（Ag＋）可与核酸形成稳定复合物的原理，用还原剂（如甲醛）使Ag＋还原成银颗粒，可把核酸电泳带染成黑褐色。银染色法主要用于聚丙烯酰胺凝胶电泳染色，也用于琼脂糖凝胶染色，其灵敏度比EB 染色法高200倍。银染色后，DNA不宜回收。由于EB 分子的插入，在紫外光的照射下，琼脂糖凝胶电泳中DNA条带呈现出橘黄色的荧光。
4.3.1琼脂糖凝胶电泳
琼脂糖在DNA制备电泳中作为一种固体支持基质，其凝胶孔径的大小取决于琼脂糖的浓度。在电场中，中性pH值条件下带负电荷的DNA向正极迁移，其迁移率由多种因素决定。
1.DNA的分子大小
线状双链DNA分子在一定浓度的琼脂糖凝胶中的迁移率与DNA相对分子质量的对数成反比，分子越大则所受阻力越大，也越难在凝胶孔隙中蠕行，因而迁移得越慢。
2.琼脂糖浓度
一个给定大小的线状DNA分子的迁移速度在不同浓度的琼脂糖凝胶中各不相同。线性DNA电泳迁移率的对数与凝胶浓度成线性关系。凝胶浓度的选择取决于DNA分子的大小。
譬如，分离小于0.5kb 的DNA片段所需凝胶浓度是1.2%～1.5%，分离大于10kb 的DNA分子所需胶浓度为0.3%～0.7%，DNA片段大小介于两者之间者则所需胶浓度为0.8%～1.0%。
3.DNA分子的构象
当DNA分子处于不同的构象时，它在电场中的迁移距离不仅与相对分子质量有关，还与它本身的构象有关。相同相对分子质量的线状、开环和超螺旋DNA在琼脂凝胶中的移动速度是不一样的，超螺旋DNA移动最快，而线状双链DNA次之，开环DNA移动最慢。若在电泳鉴定质粒纯度时发现凝胶上有数条DNA带，且难以确定是质粒DNA不同构象引起还是因为含有其他DNA引起时，可从琼脂糖凝胶上将DNA带逐个回收，用同一种限制性内切酶分别水解，然后电泳，如在凝胶上出现相同的DNA图谱，则为同一种DNA。
4.电源电压
在低电压时，线状DNA片段的迁移率与所加电压成正比。随着电场强度的增加，不同相对分子质量的DNA片段的迁移率将以不同的幅度增长。但是，在电压升高的同时，电流增强，产热量增多，容易使DNA发生扩散和弥散。要使大于2kb 的DNA片段的分辨率达到最大，可以适当提高电压，但所加电压也不宜超过5V/cm。
5.嵌入染料的存在
荧光染料溴乙啶用于检测琼脂糖凝胶中的DNA，染料会嵌入到堆积的碱基对之间，使DNA刚性更强，还会使线状DNA的迁移率降低15%。
6.离子强度的影响
电泳缓冲液的组成及其离子强度影响DNA的电泳迁移率。在没有离子存在时（如误用蒸馏水配制凝胶），电导率最小，DNA几乎不移动；在高离子强度的缓冲液中（如误加10× 电泳缓冲液），则电导率很高并明显产热，严重时会引起凝胶熔化或DNA变性。
对于天然的双链DNA，常用的电泳缓冲液有TAE［含EDTA （pH8.0）和Tris 乙酸］、TBE（Tris 硼酸和EDTA）和TPE（Tris 磷酸和EDTA），一般配制成浓缩母液，储于室温。
7.电场方向
通常固定电场方向的琼脂糖凝胶电泳，在电压100V、琼脂糖浓度0.7%～1.2%的条件下进行，开环质粒DNA的电泳迁移率比环状及直链的要小。而在比较环状及直链DNA的迁移率时，要依据相对分子质量、凝胶浓度、缓冲液和输出电压等条件来定。
因此在琼脂糖电泳过程中，为了精确测定DNA相对分子质量的大小，可以采取以下的措施：
（1）每次测定时，要有已知相对分子质量的DNA片段作为标准，进行对照电泳。
（2）选择最适合的电泳条件：①在低电压时，线状DNA片段的迁移率与电压成正比，所以电压一般不超过5V/cm ；②缓冲液中的pH值、离子强度：电泳液都采用缓冲液，常用的电泳缓冲液有TAE、TPE 和TBE 三种，以保持较稳定的pH值。pH值的剧烈变化会影响DNA分子所带的电荷，因此也影响正常的电泳速度。在长时间的电泳过程中，在电泳槽两端的离子强度差异很大，因而要能相互沟通，保持离子强度的一致。电泳缓冲液在一般的鉴定实验中可以反复使用，但要注意补充水分；但如果在分离片段实验中使用，要换新鲜的缓冲液。③温度对电泳的影响不太严格，一般在0～30℃之间均可以。但是如果夏天的室温超过37℃时，可将电泳槽放在冰库、冰柜或有空调的房间内。当琼脂糖凝胶浓度低于0.5%或进行低熔点琼脂糖凝胶电泳时，电泳温度不宜太高，一般在低温下进行。
（3）提高分子筛效应，降低电荷效应：DNA分子在电泳槽内，从负极向正极移动，是由DNA分子大小与所带电荷多少决定的。为了准确测定相对分子质量的大小，应当尽量减少电荷效应。在大孔径的琼脂糖凝胶中（即琼脂糖含量较低的凝胶中），凝胶对不同大小的DNA分子，其阻滞程度差异不大，而DNA分子的迁移率更多地依赖于分子的净电荷，因此对较小的分子群得不到很好的分离效果。如果增加琼脂糖凝胶的浓度，可在一定程度上降低电荷效应，使DNA分子迁移速度的差异主要由分子受凝胶阻滞程度的差异所决定。但是高浓度的琼脂糖凝胶电泳，会花费很长时间，因此通常根据待测DNA的相对分子质量范围选择合适浓度的凝胶。
另外，点样量和点样操作与电泳的关系也很密切。点样量中DNA浓度太高易产生拖尾与弥散现象，浓度太低，分辨率不高，影响结果；另一方面，点样体积应适当，体积太大，样品易溢出，体积太小则分布不均匀，因此常常采用不同浓度的点样量，同时进行几个样品电泳。一般来说，0.1μg DNA的用量，已足够肉眼观察。点样之前要将样品预先混合均匀，如果DNA浓度较大，只需吸1μL加适量水或电泳缓冲液把它稀释至10μL以上，再加1/5体积溴酚蓝指示剂混合均匀后点样。溴酚蓝指示剂中50%的蔗糖是为了增加上样DNA溶液的密度，以确保DNA样品沉入点样孔内，溴酚蓝主要是起DNA电泳时前沿指示剂的作用。一般溴酚蓝的电泳迁移位置相当于300～400bp双链线状DNA。因此可以根据溴酚蓝的迁移率大致估计DNA片段的迁移率。
