第十章：亲子鉴定2

法医物证学吉林大学基础医学院法医学教研室谢承《会稽先贤传》“以弟血滴兄骨验亲”宋慈《洗冤集录》“判血入水辨认亲子、兄弟”

应用多种学科的理论和技术，研究并解决涉及法律方面有关生物性检材的检验与鉴定的一门学科。第一节法医物证学概述一、法医物证1、物证的概念；对案件的真实情况有证明作用的物品和痕迹，称为物证。2、物证的种类：（1）生物性检材人体或动物的组织器官、各种体液、分泌液、排泄物及其斑痕等。（2）人体指纹、掌纹、唇纹、足印、鞋印以及轮胎印痕等。（3）作案工具和致伤物。（4）各种染料、油墨、纸张、油漆、墨水以及化学物质等。（5）文书如案卷、病历、医师证明、遗书及信件等。法医物证检验的对象法医物证检验的对象指的是第一类生物性物证。包括:1、血液、精液、阴道分泌液、乳汁、唾液、鼻涕、尿液、粪便、胎便、羊水、恶露及其斑痕等。2、各种人体组织器官。3、毛发、指甲、骨和牙等。二、法医物证学的任务法医物证学主要解决生物性检材的个人识别及亲子鉴定等问题。法医物证鉴定可以为侦察破案提供线索，排除嫌疑对象，缩小侦察范围；亦可揭露犯罪事实真相，为案件的审判提供科学依据。相关法规我国《刑事诉讼法》(1996)第四十六条规定:“对一切案件的判处都要重证据，重调查研究，不轻信口供，只有被告人供述，没有其他证据的，不能认定被告人有罪和处以刑罚;没有被告人供述，证据充分确实的，可以认定被告人有罪和处以刑罚"。第十章亲子鉴定吉林大学法医学教研室亲子鉴定应用医学和人类学的方法检测遗传标记，并依据遗传学理论进行分析，从而对被检者之间是否存在生物学亲子关系所作的科学判定。

一、亲子鉴定的类型常见于：1涉及民事纠纷的亲子鉴定（1）涉及婚生或非婚生子女抚育责任或财产继承的诉讼案；（2）怀疑产院调错婴儿的诉讼案。2涉及刑事案件的亲子鉴定（1）强奸案或违法性犯罪案件对婴儿（或胎儿）亲生父亲的确定；（2）碎尸案中的身源认定；（3）杀婴、拐骗儿童等案件中孩子身源的认定。3涉及行政事务的亲子鉴定（1）移民涉外公证；（2）失散亲人亲缘关系的认定；（3）计划外生育责任人的确认及其子女户籍的注册。最常见：父权鉴定（paternitytesting）二、亲子鉴定的依据1.遗传特征的分析法医遗传标记包括：（1）产物水平遗传标记血液细胞表面的遗传标记（红细胞型、白细胞型、血小板型）血液蛋白质的遗传标记（红细胞酶型、血清酶型、血清型）（2）DNA水平遗传标记DNA序列多态性DNA长度多态性2.妊娠期限的检查3.性交及生育能力的鉴定

三、亲子鉴定的原理分析单基因遗传特征是亲子鉴定最可靠、最基本和最常用的方法亲代基因型组合子代基因型aa×aaaa×bbaa×abbb×bbbb×abab×abaaabaa，abbbbb，abaa，bb，ab1、孩子的一对等位基因必定是一个来自父亲，一个来自母亲;2、孩子不可能带有双亲均没有的等位基因;3、除非父母双方均有同一基因，否则子女不会是纯合子;4、父母之一若是纯合子，则子女必得其一。根据遗传标记排除父权血型组合母亲孩子生父基因可以排除父权不能排除父权aa×aaabbaa、abaa×abbaabb、abab×aaabbaa、abbb×bbbaabb、abbb×ababbaa、abab×bbbaabb、abab×aba、b-aa、bb、ab1.在肯定某个基因必须来自生父，而被控父亲并不具有这个基因的情况下，可以排除其亲子关系。2.在肯定某个基因必须来自生父，而被控父具有这个基因的情况下，则不能排除其亲子关系。四、亲子鉴定应具备的条件1、鉴定人的资格①必须具备相应的遗传学和分子生物学等学科的知识，②熟练掌握相应的检验技术，③由具有一定工作经验的专业人员对检验结果进行解释和判断，并按照国际公认的判断标准作出相应的结论。①必须是具有相应规模和相应仪器设备的单位；②实验所用方法必须可靠、操作规范、分型标准；③试剂必须达到规定的纯度要求、特异性良好；④仪器必须性能良好、稳定。此外，目前认为开展亲子鉴定工作的实验室，所检测遗传标记的累积非父排除率至少应在99.95﹪以上。2、鉴定机构的条件3、被鉴定人的要求①必须认真核对被检者身份；②原则上应由检验者直接从被检者身上采集检验标本，严格避免将被检者或血液样品等调错；③被检者在近期内不能接受输血，避免他人的血液成分干扰检验结果；④充分了解被检者是否患有某种特殊疾病。

亲子鉴定的血液遗传标记，

一般应具备以下条件：1、表现为简单的遗传性状，遗传关系清楚，经家系调查证明符合孟德尔遗传规律。2、具有遗传多态性，基因频率分布较均匀，父权排除率高。3、在相应地区、民族中该血型系统的基因频率分布情况已有准确调查结果。4、血型个体发生早，不易受年龄、疾病及其他因素影响。5、检验方法操作简单，重复性好，结果明确可靠。一、红细胞型红细胞型是指等位基因决定的红细胞表面抗原的差异。常用于亲子鉴定的红细胞型有：ABO、MN、P和RH等血型系统。主要检测方法：依靠型特异性抗体与相应抗原的血清学反应（如凝集试验、凝集抑制试验和Coomb试验等）结果判型。二、红细胞酶型红细胞酶型是红细胞多态性同工酶个体间的遗传差异。常用于亲子鉴定的红细胞酶型有：红细胞酸性磷酸酶（EAP）、酯酶D（ESD）、葡糖磷酸变位酶1（PGM1）、乙二醛酶Ⅰ（GLOⅠ）和谷丙转氨酶（GPT）等。红细胞酶型应用电泳分离结合特异的酶组织化学染色的酶谱技术分型，即根据酶蛋白分子的大小和所带电荷量的不同，通过电泳使之分离后，利用酶活性催化底物反应显带，并根据电泳谱位置、谱带数目和谱带强弱进行判型。电泳分离的常用方法是琼脂糖凝胶电泳和聚丙烯酰胺凝胶等电聚焦技术。三、血清蛋白型血清蛋白型又称血清型,是由等位基因决定的人血清中同一种蛋白质的个体差异,表现为氨基酸排列顺序的差别,导致蛋白质的一级和二级结构的不同。常用于亲子鉴定的血清型有:结合珠蛋白型、维生素D结合蛋白型、1-抗胰蛋白酶型、转铁蛋白型、间--胰蛋白酶抑制剂、补体成分和同种异型遗传标记等。四、白细胞型主要是指人类白细胞抗原又称为移植抗原或组织相容性抗原系统，是迄今发现的最复杂的人类遗传标记。HLA---6号染色体---约1000个基因座主要HLA-Ⅰ和HLA-Ⅱ。HLA-Ⅰ--HLA-A、B、C、E、F、G、H及JHLA-Ⅱ--DR、DQ、DP特征：单倍型遗传，高度的遗传多态性第三节DNA水平的遗传标记一、DNA的结构与功能结构：四种脱氧核糖核酸（简称核苷酸）通过磷酸二酯键聚合而成的多核苷酸链。功能：把遗传信息从亲代传给子代。二、DNA多态性的分子学基础多态性：DNA区域中等位基因（或片段）存在两种或两种以上形式，其本质是生物体在进化过程中DNA的核苷酸排列顺序改变的结果。DNA多态性可分为：序列多态性和长度多态性。DNA序列多态性在两条同源染色体上，同源DNA序列长度相等，但个别核苷酸不同而产生的个体差异。主要原因是单个碱基的替代，这种多态性也称为单核苷酸多态性。碱基替代包括转换和颠换两种。HLA基因区有极为复杂的高度可变序列。DNA长度多态性是指由于片段插入、缺失或重复序列数目变异所致的DNA长度的个体差异。其中约占整个基因族20﹪～30﹪的重复序列是导致DNA长度多态性的最常见原因。1、散在重复序列

单拷贝DNA序列以其单体形式散在地分布于整个基因组中。

2、串联重复序列

具有特定的重复单位，各重复单位头尾相连形成的重复序列称为串联重复序列，又称卫星DNA。由于结构分布上的不同，卫星DNA又被分为大卫星DNA，中卫星DNA，小卫星DNA，微卫星DNA。小卫星DNA(VNTRs)，微卫星DNA(STRs)具有极高的多态性，是用于亲子鉴定的重要遗传标记。3、倒位重复序列

重复单位是互补序列，并在同一条DNA链上呈反向排列的重复序列称为倒位重复序列。三、DNA多态性的检测技术1、DNA指纹技术2、聚合酶链式反应（PCR）3、DNA芯片技术（一）DNA指纹技术DNA指纹是指将人类基因组DNA用特定的限制性内切酶消化后，经电泳分离、萨森印迹转移，然后用已知序列小卫星DNA探针，根据碱基互补原则与未知基因组DNA杂交，所显示出的高度多态性图谱。DNA指纹从形态上看是以一系列不等距离、相互间隔的多条电泳谱带组成，不同个体之间的差异在图谱中主要表现为谱带位置、数目和密度强弱的差异。DNA指纹图实质上是基因组DNA的限制性片段长度多态性，其个体特异性取决于所用限制酶的识别序列特异性和探针的特异性。1、DNA指纹的基本操作过程

DNA的提取——限制酶消化——电泳分离——萨森印记转移——分子杂交——指纹图显示2、

DNA指纹的基本特征（1）体细胞稳定性（2）个体高度特异性（3）按孟德尔遗传规律遗传排除父权的标准经标准化实验检测遗传标记，假定为父亲的男子不能提供给孩子必需的等位基因，在不存在突变的前提下，可以排除假定父亲的父权，即可以断定他不是小孩的生物学父亲。

为了避免潜在突变影响，排除父权至少应根据两个以上遗传标记。任何情况下都不能仅根据一个遗传标记排除父权。认定父权的标准经标准化实验检测遗传标记，假定为父亲的男子不能被排除父权。计算概率后如同时满足下列两项指标，可以认定假定父亲的父权，即可以断定他是小孩的生物学父亲。

1.实验检测遗传标记的累计非父排除率等于或大于99.95%；

2.假定父亲的累计父权指数等于或大于2000，即在前概率相同的条件下，假定父亲的相对父权机会等于或大于99.95%。（二）聚合酶链式反应

（polymerasechainreaction，PCR）PCR技术的主要目的是从生物体的整个基因组DNA中获取足够量的特异性片段，以供进一步分析。PCR技术实际上是模拟生物体内的在模板DNA、引物和4种脱氧核糖核苷酸存在下，依赖于DNA聚合酶的体外DNA酶促合成反应。PCR技术的特异性取决于引物和模板DNA结合的特异性，引物是PCR反应中最重要的成分。反应成分：（1）模板DNA（2）引物（3）TaqDNA聚合酶（4）dNTP（5）反应缓冲系统聚合酶链式反应基本原理PCR技术的基本原理与体内DNA复制的过程相似，在耐热DNA聚合酶作用下，以一对特异性序列DNA短片段作为引物，利用加热和冷却交替的循环程序，有选择性地放大基因组内某一小区段。1、变性:通过加热使模板DNA双链间氢键断裂，形成两条单链DNA。2、退火:使反应体系温度下降至适宜温度时，人工合成的寡核苷酸引物，依碱基互补的原则，与所要扩增的靶DNA的双侧翼结合。3、延伸:在适宜缓冲液、Mg离子和四种脱氧核苷酸底物存在条件下，DNA聚合酶准确地依据模板DNA的碱基序列，催化以引物为起始点，由5'向3'端方向的DNA链延伸反应。以上三个步骤构成一个完整PCR循环。每经过一个循环，模板DNA拷贝数目增加一倍，随着循环次数的增多，目的DNA片段的数量呈指数级增加，经过n次循环后，目的DNA的拷贝数达到2的n次方。短时间内在试管中即可获得数百万个特异DNA片段。（三）DNA芯片技术（DNAchip）核心：芯片的制作基本原理：先在载体上固定一系列寡核苷酸探针，再与靶DNA扩增产物作杂交。杂交信号的检测是根据杂交分子或未杂交分子所发出的不同波长的光实现的。不同区域的荧光信号在芯片上组成荧光分布的谱型可被荧光共聚焦显微镜激发和检测，经计算机应用特制的软件处理可得出DNA的序列及其变化情况。制作技术：原位合成法和接触点涂法第四节亲子鉴定结果的评估(1)非父排除概率：对于不是孩子生父的随机男子，遗传分析系统具有的排除能力。是评估遗传分析系统效能的指标。

(2)遗传标记：亲子鉴定中用来识别个体和分析血缘关系的遗传性状，例如，红细胞血型中的ABO血型，就是一种遗传标记。

(3)假定父亲：需要通过亲子鉴定以确定是否是孩子生父的男子。

(4)父权指数：判断亲子关系所需的两个概率的似然比，即具有假定父亲遗传表型的男子是孩子生物学父亲的概率与随机男子是孩子生物学父亲的概率的比值。

(5)联合父权指数：在多个遗传标记用于亲子鉴定时，由每一个遗传标记获得的父权指数需单独计算，多个父权指数相乘则为联合父权指数。

(6)相对父权机会：经遗传标记检测未被排除的男子是孩子生物学父亲的概率。

(7)前概率：为计算相对父权机会所需的一种概率，它涉及非遗传因素估计。通常定义假定父亲是小孩生物学父亲和不是小孩生物学父亲的前概率相等。一、排除亲权关系（一）排除父权的类型（根据血型遗传规律）1、直接排除2、间接排除直接排除有争议的可疑父亲与孩子中至少有一个为杂合子时，若他们之间的遗传标记违反遗传规律，排除亲子关系则为直接排除。直接排除父权例DNA分型是直接检测染色体上的基因，由于各类DNA多态性位点的杂合度均较高，每个位点的等位基因又为共显性，故在没有基因突变、分型差错的前提下，只要受检者之间的DNA分型违反孟德尔遗传规律，可以认为都是直接排除。母亲孩子可疑父亲例1A型AB型A型例2A型O型AB型间接排除有争议的可疑父亲和孩子由表型推测均为纯合子时，如他们之间的遗传标记违反遗传规律，排除亲子关系则为间接排除。例：MN系统检测时，孩子为M型，可疑父亲为N型，推测孩子和可疑父亲的基因型分别为MM和NN，可疑父亲因不能提供必须的M基因而排除其与孩子的亲子关系。间接排除是根据检测的阴性结果推测某基因位点为纯合子，由于某些血型系统存在O基因、无效基因等，可能将含有这些基因的杂合子误推测为纯合子，故作出结论时应慎重。（二）排除父权的原则1、只有一个遗传标记（无论是血型遗传标记还是单基因位点DNA遗传标记）违反遗传规律，不能轻易作出否定结论，必须加测其他系统，因为对于不是生父的男子，随着检测项目的增加必定还有其他遗传标记可排除亲子关系。若增加检测项目，排除遗传标记不再增加，则可考虑原来排除的那个遗传标记是由突变或非典型遗传方式造成的，此时若亲子关系相对机会已超过公认的亲权认定标准，则可作出认定结论。2、有2个遗传标记排除，要根据具体情况分析。2个血型遗传标记，如ABO、HLA违反遗传规律，则可作出排除结论；1个血型遗传标记直接排除，1个DNA遗传标记排除，且可疑父与孩子均为杂合子，则可否定可疑父为生父；2个DNA遗传标记排除需慎重对待，宜加测遗传标记后再具体分析，加测标记数目要考虑CCE值达到0.9997以上，结论较为稳妥。3、有3个及3个以上遗传标记排除，则可作出排除亲子关系的结论。因为假设DNA单一基因位点突变率为0.002，三个位点同时突变造成错误排除概率仅为4×10－9。二、肯定亲权关系

在亲子鉴定中，根据多个血型系统检测结果的遗传关系分析，亲代与子代的遗传标记不违反孟德尔遗传定律，则他们之间可能存在亲生关系，但并不等于一定是亲生关系，因为随机男子也可能携有与生父相同的基因。经标准化实验检测遗传标记，假定为父亲的男子不能被排除父权的情况下，计算概率后如同时满足下列两项指标，可以认定假定父亲的父权，即可以断定他是孩子的生物学父亲。1、实验检测遗传标记的累积非父排除率等于或大于99.95﹪；2、假定父亲的累积父权指数等于或大于2000，即在前概率相同的条件下，假定父亲的相对父权机会等于或大于99.95﹪。非父排除率父权排除概率又称非父排除概率，指通过某一个遗传标记系统的检测，在100个被误控的可疑父中能将不是生父的被控父亲排除的概率。它是衡量一个遗传标记系统排除非父能力的客观标准。各个遗传标记系统非父排除概率的大小取决于该系统的遗传方式，等位基因的数目以及各等位基因在群体中的频率分布。亲子鉴定一般使用多个遗传标记系统，因此求得每个系统的非父排除概率后尚须求得多个系统的累积非父排除概率。假设每个遗传标记系统是互相独立的，而不同遗传标记系统的非父排除率分别为P1、P2、P3…PK，则累积非父排除率为：CCE=1-（1-P1）（1-P2）（1-P3）…（1-PK）。实验室所检测遗传标记的累积非父排除概率可作为衡量亲子鉴定实验室的质量控制标准。1、一个显性基因和一个隐性基因决定的遗传标记系统（如P血型、分泌型等）。设显性基因频率为p，隐性基因频率为q，其非父排除率为：EPP=pq42、两个共显性等位基因决定的遗传标记系统（如MN型、Hp型、ESD型等）。设两个共显性基因的频率分别为p和q，其非父排除率为：EPP=pq（1-pq）3、两个显性基因和一个隐性基因决定的遗传标记系统（如ABO型）。设两个显性基因频率分别为p和q，隐性基因频率为r，则非父排除率为：EPP=p（1-p）4＋q（1-q）4＋pqr2（p＋q）＋2pqr24、3个共显性等位基因决定的遗传标记系统（如Gc亚型、Tfc亚型、和PiM亚型等）。设3个共显性基因的频率分别为，其非父排除率为：EPP=（p2＋q2＋r2）－（p5＋q5＋r5）＋6pqr＋4pqr（p2＋q2＋r2）5、多个共显性等位基因决定的遗传标记系统。目前常用的STR遗传标记一个基因位点有多个共显性等位基因，其非父排除概率为：EPP=∑Pi（1-Pi）2（1-Pi＋Pi2）+∑∑PiPj（Pi+Pj）（1-Pi-Pj）2式中表示共显性等位基因数，表示第个等位基因频率。６、单倍型方式遗传的遗传标记系统（如ＨＬＡ型等）。①求ＨＬＡ各系统内各个抗原排除父权的几率。设ｐ为ＨＬＡ某抗原的基因频率，则该抗原的非父排除率为：②求ＨＬＡ各系统排除父权的几率。ＨＬＡ某系统内诸抗原排除父权几率的数学和即为该系统的非父排除率。ni=1n-1i=1nj=i+1父权指数及计算父权指数（PI）又称亲子关系指数，是假设父提供生父基因成为孩子生父的可能性与随机男子提供生父基因成为孩子生父可能性的比值，表示假设父为孩子生父的机会比随机男子为孩子生父的机会大多少倍，是一项重要的亲子关系参数。PI=X/YX：假设父作为生父应提供所需基因的几率Y：随机男子作为生父应提供所需基因的几率父权指数是两个条件概率的比值，是一个典型的似然比，是以分型结果不违反遗传规律作为条件，假设父是孩子生父的概率与一个随机男子是孩子生父的概率之比。计算父权指数，是以特定的母子血型组合为参照，根据母、假设父提供必须基因的机会，比较假设父与随机男子作为生父的机会。1、根据表型推测遗传必需基因的机会根据遗传学知识，纯合子基因型频率为组成基因频率的平方，亲代遗传该基因的概率为100﹪；杂合子基因型频率为组成基因频率乘积的2倍，亲代遗传其中1个基因的概率为1/2。但如果根据表现型推测基因型中可能含有隐性基因，则应分别计算遗传显性基因和隐性基因的机会。表10-10例举了ABO血型系统不同表型遗传相应等位基因的几率。2、计算父权指数的具体步骤（1）根据母子组合，确定来自父母的必需基因，即生父和生母基因。（2）确定母亲遗传生母基因的机会（f）。（3）确定随机男子提供生父基因的机会（g），一般使用相应的基因频率。（4）确定假设父提供生父基因的机会（c）。（5）计算随机男子成为生父的机会，Y=f×g。（6）计算假设父成为生父的机会，X=f×c。（7）计算父权指数，PI=X/Y=f×c/f×g。PI值的具体计算例见表10-11。表10-10根据表型计算遗传相应基因的几率表型及频率基因型遗传必须基因的机会A型（p2＋2pr）AAAO遗传O基因的机会=r/（p＋2r）=0.418遗传A基因的机会=（p＋r）/（p＋2r）=0.582B型（q2＋2qr）BBBO遗传O基因的机会=r/（q＋2r）=0.404遗传B基因的机会=（q＋r）/（q＋2r）=0.596AB型（2pq）AB遗传A或B基因的机会=1/2=0.5O型（r2）OO遗传O基因的机会=100﹪=1

表10-11PI值计算例案例表型必需基因f随机男人成为生父的机会（Y=f×g）被控父成为生父的机会（X=f×c）PI孩子母亲被控父母亲生父1BAABOB11×0.2556=0.25561×0.5=0.51.962ABABBABBA0.50.50.5×0.2556+0.5×0.20920.5×0.596+0.5×01.280.23240.2983BBABBB或O0.4040.596×0.25560.596×0.50.87OB0.5960.596×0.5352+0.404×0.25560.596×0+0.404×0.50.57480.54BOBOB11×0.2556=0.25561×0.596=0.5960.23

父权相对机会及计算父权相对机会（RCP）又称亲子关系相对机会，是以百分比形式来表示PI值。RCP=PI/（PI＋1）×100﹪=X/（X＋Y）×100﹪PI理论值可接近无穷大，RCP理论值可非常接近100﹪，但不能达到100﹪。RCP作为衡量亲生关系可能性大小的指标，按统计学标准，当RCP达到95﹪，已具有肯定亲生关系的意义。但究竟达到多大，才能肯定亲生关系，国际上尚无统一标准。Martin等以PI≥400，RCP≥99.75﹪作为肯定父权的标准。80年代国际上常用标准为RCP≥99.73﹪判定有亲子关系（表10-12）。EvettIW等（1998）提出的标准见表10-13。表10-12父权相对机会和亲子关系表10-13EvettIW（1998）的判定标准RCP值（﹪）意义RCP（﹪）意义≥99.73可能肯定有亲子关系50～80不可能肯定是否有亲子关系99～99.73极可能有亲子关系10～50倾向排除亲子关系95～99非常可能有亲子关系5≤W≤10不大可能有亲子关系90～95可能有亲子关系0.27≤W≤5不可能有亲子关系80～90倾向有亲子关系≤0.27可以排除亲子关系PI值＞1000100～100010～1001～10意义极强力支持强力支持中度支持有限支持DNA指纹的亲权概率计算方法尚无统一规定，常规血型检测所用的公式并不适用。DNA指纹鉴定不能排除亲子关系时，可以用三种计算数据评估或认定亲子关系：1、以1-Xn计算值：X表示无关个体之间共有一条片段平均概率，n表示假设父与子共有带数。应用该计算方法的前提条件是：D