数量性状的遗传学分析人类指纹分析

试验原理

序言：

Galton,SirFrancis（1822～1911），英国人类学家、优生学创始人、气象学家，CharlsDarwin表弟。1890年前后，经过大量研究，认为没有两个人指纹是相同，从而提出用指纹作为判定人一个工具，并初步建立了用指纹判定人方法。他用数学方法分析人类一些表型及行为遗传变异实践，也为以后数量遗传学发展提供了良好方法。数量性状的遗传学分析人类指纹分析第1页背景资料在人类手指、掌面、足趾、脚掌等器官皮肤表面，分布着许多纤细纹线。这些纹线可分两种：凸起嵴纹和两条嵴纹之间凹陷沟纹。由不一样嵴纹和沟纹形成了各种皮肤纹理，总称皮纹。皮纹含有一定特征，能够分类识别。在手指端部皮肤纹理称为指纹（fingerprint）。每个人都有一套特定指纹，且这套指纹终生不变。人类皮纹属于多基因遗传，含有个体特异性，在胚胎第14到19周皮纹开始出现，第19周左右已经形成，并保持终生不变。因而早在1890年Calton就提出用指纹作为识别一个人标识。至今人们还利用指纹确认犯罪嫌疑人、死者、失踪儿童或进出一些主要部门组员等。最惯用皮纹无疑是指纹。指纹性状遗传特征十分突出，被用作个体身份调查取证主要线索，以致当代分子遗传学利用DNA分子标识多态性进行个体差异分析时，也借用名词，产生了“DNA指纹”（DNAfingerprint）术语。大量研究表明，一些遗传病，尤其是一些染色体病和先天畸形常伴有特殊皮纹异常，所以皮纹检验能够作为一些遗传病诊疗辅助指标。数量性状的遗传学分析人类指纹分析第2页试验原理人们常去识别手指上有几个“簸箕”或几个“斗”，就表达了指纹不一样类型。长久分析发觉，指纹有三种基本类型——弓形纹（arch）、箕形纹（loop）和涡形纹（whorl，或称螺纹、斗形纹）。弓形纹包含弧形弓和帐形弓，箕形纹包含尺箕和桡箕，斗形纹包含环形斗和囊形斗。其中在箕形纹和涡形纹中都有3组纹线经过一个共同汇合点，称为三叉点（triradius），依据三叉点能够取得一个主要指纹参数——嵴纹数（ridgecount）。一个手指嵴纹数就是三叉点与指纹中心连线上嵴纹数。十指嵴纹数相加，就得到总指嵴数（totalfingerridgecount，TFRC）。数量性状的遗传学分析人类指纹分析第3页数量性状的遗传学分析人类指纹分析第4页试验原理我们知道，像果蝇红白眼色，碗豆植株高矮这么性状是由一到两对基因控制，不一样性状之间界限分明，这种性状为质量性状，质量性状受环境影响不大。不过像人身高、体重；农作物株高、穗长这么性状，个体表型变异之间就没有明确界限，这种性状为数量性状。数量性状是由多基因控制，每一基因遗传传递方式一样符合孟德尔定律，只是控制这些性状基因数量多，而单个基因作用较小，受环境影响较大，各个基因效应不轻易区分。数量性状遗传研究是很主要。因为动植物以及人类很多性状，如畜禽产蛋、产肉、产奶量，农作物产量与品质，人类一些遗传病（如常见高血压、冠心病、风湿病等）、智力及一些行为等，都是数量性状。数量性状的遗传学分析人类指纹分析第5页试验原理总指嵴数是一个遗传性状，其基因是加性。亲属间总指嵴数相关性分析发觉，同卵双生子与异卵双生子间总指嵴数相关性系数分别是0.95±0.07（理论相关性1.00）和0.49±0.08（理论相关性0.50）。这个结果为同卵双生儿和异卵双生儿区分提供了一个依据；父母与儿女见得总指嵴数相关系数是0.48±0.03（理论相关0.50）。当前认为，总指嵴数这个性状是由多基因控制性状，其相关基因以及遗传方式正在研究中。数量性状的遗传学分析人类指纹分析第6页试验原理人类性状受遗传背景和环境原因双重影响，形成和成熟于生理生化过程之中，所以不难了解，遗传或生理原因异常，可能会造成嵴纹发育异常，即指纹参数就会非同寻常。长久以来，这个推论已经被大量异常遗传性状或遗传疾病所证实。比如：在Down氏综合症患者手指短粗，10个指头中正箕纹百分比均增加，在食指和小指上出现反箕（桡箕）百分比显著地较正常人高，许多患者小指尽一条褶纹。皮纹性状分析是非常主要，不但指纹可被用作诊疗一些先天畸形或遗传性疾病辅助工具，掌、趾、足等处皮纹，一样在遗传分析或临床诊疗中能够派上用场。数量性状的遗传学分析人类指纹分析第7页常见染色体病患者皮肤纹理特征皮肤特征正常人群先天愚型21三体18三体13三体5P-45,X指纹中弓形纹数多出7个1%80%多见指纹中斗形纹数多出6个8%32%TRC数值低低≥200第五指只有一条指嵴纹0.5%17%40%通贯掌2%31%25%62%35%数量性状的遗传学分析人类指纹分析第8页试验目标了解数量性状遗传分析方法；经过获取并分析自己指纹，计算总指嵴数，分析全班同学总指嵴数分布情况。数量性状的遗传学分析人类指纹分析第9页试验步骤洗洁净双手，擦干。用铅笔在白纸商涂黑3～4cm见方一小块。将要取指纹手指在涂黑区域中涂抹，将整个指尖涂黑。揭一条宽度与手指第一指节长度相当透明胶代，从指尖一侧裹至另一侧，轻压，再揭下来，上面即附着你指纹。将这条透明胶代贴在表1－1“我指纹”一栏中对应位置上。重复第一个步骤，直至取得十个手指指纹。参考“结果辨析及统计分析”中相关内容，在放大镜下检验、分析你指纹类型。并统计分析同班同学指嵴数情况。数量性状的遗传学分析人类指纹分析第10页结果辨析及统计分析1.指纹类型（1）弓形纹；（2）箕形纹；（3）斗形纹；（4）混合形纹。数量性状的遗传学分析人类指纹分析第11页结果辨析及统计分析2.总指嵴数统计皮纹中凡有3组不一样走向嵴纹汇聚区域称为三叉点（tritadius）。用铅笔从指纹中心点到距中心点最远一个三叉点指尖划一条连线，连线所经过纹嵴数目（连线起止点处嵴线数不计算在内）称纹嵴数（ridgecount）。弓形纹没有圆心和三叉点，纹嵴数为零。斗形纹有两个甚至更多三差点，则取数值较大一个作为其纹嵴数。双箕斗嵴线计数时，分别将两圆心与各自轴作连线。将10个手指嵴纹数相加，总和称为总指嵴数（totalridgecount,TRC）。数量性状的遗传学分析人类指纹分析第12页左手拇指食指中指环指小指我指纹指纹类型纹嵴数左手纹嵴数小计：右手拇指食指中指环指小指我指纹指纹类型