在DNA或某些雙鏈RNA分子結構中，由於鹼基之間的氫鍵具有固定的數目和DNA兩條鏈之間的距離保持不變，使得鹼基配對必須遵循一定的規律，這就是Adenine（A，腺嘌呤）一定與Thymine（T，胸腺嘧啶），在RNA中與Uracil（U，尿嘧啶）配對，Guanine（G，鳥嘌呤）一定與Cytosine（C，胞嘧啶）配對，反之亦然。鹼基間的這種一一對應的關係叫做鹼基互補配對原則。
基本介紹
- 中文名：鹼基配對法則
- 外文名：base pairing rules
- 性質：分子生物學重要原則
鹼基配對法則即鹼基互補配對原則，在DNA分子結構中，由於鹼基之間的氫鍵具有固定的數目和DNA兩條鏈之間的距離保持不變，使得鹼基配對必須遵循一定的規律，這就是Adenine（A，腺嘌呤）一定與Thymine（T，胸腺嘧啶）配對，Guanine（G，鳥嘌呤）一定與Cytosine（C，胞嘧啶）配對，反之亦然。鹼基間的這種一一對應的關係叫做鹼基互補配對原則。
腺嘌呤與胸腺嘧啶之間有兩個氫鍵，鳥嘌呤與胞嘧啶之間有三個氫鍵，即A=T,G≡C
根據鹼基互補配對的原則，一條鏈上的A一定等於互補鏈上的T；一條鏈上的G一定等於互補鏈上的C，反之如此。因此，可推知多條用於鹼基計算的規律。
規律一：在一個雙鏈DNA分子中，A=T、G=C。即：A+G=T+C或A+C=T+G。也就是說，嘌呤鹼基總數等於嘧啶鹼基總數，各占全部鹼基總數的50%。
規律二：在雙鏈DNA分子中，兩個互補配對的鹼基之和的比值與該DNA分子中每一單鏈中這一比值相等。(A1+A2+T1+T2)/(G1+G2+C1+C2)=(A1+T1)/(G1+C1)=(A2+T2)/(G2+C2)
規律三：DNA分子一條鏈中，兩個不互補配對的鹼基之和的比值等於另一互補鏈中這一比值的倒數，即DNA分子一條鏈中的比值等於其互補鏈中這一比值的倒數。(A1+G1)/(T1+C1)=(T2+C2)/(A2+G2)
規律四：在雙鏈DNA分子中，互補的兩個鹼基和占全部鹼基的比值等於其中任何一條單鏈占該鹼基比例的比值，且等於其轉錄形成的mRNA中該種比例的比值。即雙鏈(A+T)%或(G+C)%=任意單鏈(A+T)%或(G+C)%=mRNA中(A+U)%或(G+C)%。
規律五：不同生物的DNA分子中，其互補配對的鹼基之和的比值(A+T)/(G+C)不同，代表了每種生物DNA分子的特異性。
關於鹼基互補配對規律的計算，其生物學知識基礎是：基因控制蛋白質的合成。由於基因控制蛋白質的合成過程是：（1）微觀領域———分子水平的複雜生理過程，學生沒有感性知識為基礎，學習感到非常抽象。（2）涉及到多種鹼基互補配對關係，DNA分子內部有A與T配對，C與G配對；DNA分子的模板鏈與生成的RNA之間有A與U配對，T與A配對，C與G配對。學習過程中，學生不易認識清楚。（3）涉及許多數量關係（規律），在DNA雙鏈中，①A等於T，G等於C，A+GT+C
根據鹼基互補配對的原則，一條鏈上的A一定等於互補鏈上的T；一條鏈上的G一定等於互補鏈上的C，反之如此。因此，可推知多條用於鹼基計算的規律。
規律一：在一個雙鏈DNA分子中，A=T、G=C。即：A+G=T+C或A+C=T+G。也就是說，嘌呤鹼基總數等於嘧啶鹼基總數，各占全部鹼基總數的50%。
規律二：在雙鏈DNA分子中，兩個互補配對的鹼基之和的比值與該DNA分子中每一單鏈中這一比值相等。(A1+A2+T1+T2)/(G1+G2+C1+C2)=(A1+T1)/(G1+C1)=(A2+T2)/(G2+C2)
規律三：DNA分子一條鏈中，兩個不互補配對的鹼基之和的比值等於另一互補鏈中這一比值的倒數，即DNA分子一條鏈中的比值等於其互補鏈中這一比值的倒數。(A1+G1)/(T1+C1)=(T2+C2)/(A2+G2)
規律四：在雙鏈DNA分子中，互補的兩個鹼基和占全部鹼基的比值等於其中任何一條單鏈占該鹼基比例的比值，且等於其轉錄形成的mRNA中該種比例的比值。即雙鏈(A+T)%或(G+C)%=任意單鏈(A+T)%或(G+C)%=mRNA中(A+U)%或(G+C)%。
規律五：不同生物的DNA分子中，其互補配對的鹼基之和的比值(A+T)/(G+C)不同，代表了每種生物DNA分子的特異性。
關於鹼基互補配對規律的計算，其生物學知識基礎是：基因控制蛋白質的合成。由於基因控制蛋白質的合成過程是：（1）微觀領域———分子水平的複雜生理過程，學生沒有感性知識為基礎，學習感到非常抽象。（2）涉及到多種鹼基互補配對關係，DNA分子內部有A與T配對，C與G配對；DNA分子的模板鏈與生成的RNA之間有A與U配對，T與A配對，C與G配對。學習過程中，學生不易認識清楚。（3）涉及許多數量關係（規律），在DNA雙鏈中，①A等於T，G等於C，A+GT+C
鹼基配對法則
鹼基配對法則等於A+G
T+C
等1。②一條單鏈的A+GT+C
的值與另一條互補單鏈的A+GT+C
的值互為倒數。③一條單鏈的A+TC+G
的值，與另一條互補鏈的A+TC+G
的值相等。④在雙鏈DNA及其轉錄的RNA之間有下列關係：一條鏈上的（A+T）等於另一條鏈上的（A+T）等於RNA分子中（A+U）等於12DNA雙鏈中的（A+T）等，學生往往記不住。再加之轉錄、翻譯是在不同場所進行的，學生分析問題時難以把二者聯繫起來。以上分析說明，關於鹼基互補配對規律的計算既是教的一個難點，也是學的一個難點。教學中，如果能做到：（1）把複雜抽象的生理過程用簡單直觀的圖示表現出來；（2）把在不同場所進行的生理過程放在一起思考；（3）把記憶複雜繁瑣的公式（規律）轉變成觀察圖示找出數量關係；（4）在計算時把表示數的符號註上腳標，以免混淆，就能輕輕鬆鬆闖過這一難關
另外，在DNA轉錄成RNA時，有兩種方法根據鹼基互補配對原則判斷：
1）將模板鏈根據原則得出一條鏈，再將得出的鏈中的T改為U（尿嘧啶）即可；
2）將非模板鏈的T改為U即可。
如：
DNA：ATCGAATCG(將此為非模板鏈)
TAGCTTAGC(將此為模板鏈)
轉錄出的mRNA：AUCGAAUCG(可看出只是將非模板鏈的T改為U，所以模板鏈又叫無義鏈。這也是中心法則和鹼基互補配對原則的體現。)
T+C
等1。②一條單鏈的A+GT+C
的值與另一條互補單鏈的A+GT+C
的值互為倒數。③一條單鏈的A+TC+G
的值，與另一條互補鏈的A+TC+G
的值相等。④在雙鏈DNA及其轉錄的RNA之間有下列關係：一條鏈上的（A+T）等於另一條鏈上的（A+T）等於RNA分子中（A+U）等於12DNA雙鏈中的（A+T）等，學生往往記不住。再加之轉錄、翻譯是在不同場所進行的，學生分析問題時難以把二者聯繫起來。以上分析說明，關於鹼基互補配對規律的計算既是教的一個難點，也是學的一個難點。教學中，如果能做到：（1）把複雜抽象的生理過程用簡單直觀的圖示表現出來；（2）把在不同場所進行的生理過程放在一起思考；（3）把記憶複雜繁瑣的公式（規律）轉變成觀察圖示找出數量關係；（4）在計算時把表示數的符號註上腳標，以免混淆，就能輕輕鬆鬆闖過這一難關
另外，在DNA轉錄成RNA時，有兩種方法根據鹼基互補配對原則判斷：
1）將模板鏈根據原則得出一條鏈，再將得出的鏈中的T改為U（尿嘧啶）即可；
2）將非模板鏈的T改為U即可。
如：
DNA：ATCGAATCG(將此為非模板鏈)
TAGCTTAGC(將此為模板鏈)
轉錄出的mRNA：AUCGAAUCG(可看出只是將非模板鏈的T改為U，所以模板鏈又叫無義鏈。這也是中心法則和鹼基互補配對原則的體現。)
