核酸外切酶（exonuclease）在核酸水解酶中，是具有从分子链的末端顺次水解磷酸二酯键而生成单核苷酸作用的酶，与核酸内切酶相对应。可大致分为水解磷酸二酯键的3′端生成5′-单核苷酸的酶，及水解5′端生成3′-单核苷酸的酶。前者有蛇毒磷酸二酯酶及大肠杆菌核酸外切酶Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ等；后者有脾脏磷酸二酯酶、嗜酸乳杆菌（Lac-tobacillus acidophilus）核酸酶。这些酶中还可以区别出从分子链的3′末端或5′末端开始切断和对单链DNA或双链DNA具有特异作用的酶。可利用这些酶水解方式的差异来分析核酸结构。
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