物证检验-课件

DNA分析技术在法医物证学上的应用

复旦大学上海医学院法医系李莉16.物证检验-1

法医物证学内容

亲权关系鉴定个体识别16.物证检验-1亲权关系鉴定亲权纠纷（离婚案）移民案强奸致孕案拐卖丢失儿童案（医院中）婴儿错抱案（计划生育中）超生与否的鉴定16.物证检验-1

个体识别

凶杀案强奸案碎尸案石蜡包埋组织块调错案16.物证检验-1法医物证学鉴定方法血清学方法检验红细胞血型、白细胞血型、红细胞酶型、血清型DNA检验技术

DNA指纹技术、PCR扩增技术16.物证检验-1血清学方法的局限性检材需要量大，且对时限要求较高（HLA分型要求采血后16--24小时内必须检验）不适用于陈旧、微量检材鉴别能力有限，不宜用于同一认定只能否定16.物证检验-1DNA检验16.物证检验-1DNA

核DNA

线粒体DNA16.物证检验-1基因组DNA:

核DNA与线粒体DNA

NucleusMitochondria16.物证检验-1

基因组稳定的体系

人类基因组是一个十分稳定的体系：不同的民族、群体和个体都有46条染色体有相同数目的基因有基本相同的核苷酸序列正是基因组结构的这种稳定性保证了人类作为一个物种的共同性和稳定性。16.物证检验-1基因组变异的体系人类基因组又是一个变异的体系。在长期进化的过程中，基因组的DNA序列不断地发生变异。这些变异可能是有害的、有益的或中性的。其中一些变异得以遗传，导致了不同种族、群体和个体间基因组的差异或多态性。

除了同卵双生子外，没有两个个体的基因组完全相同。16.物证检验-1

人类基因组计划的成果

HGP：1990-2000年（中国参与了其中1%的测序工作）解读了人类24条染色体上的30亿对碱基（3×109bp），绘制了人基因组草图。人基因组DNA：<5%为基因编码序列,>95%为非编码序列基因数量:8-10万

不同个体间99.9%DNA序列完全相同

0.1%DNA序列上的不同决定了个体间表型差异

DNA序列变异中的90%表现为单核苷酸多态性（SNP）16.物证检验-116.物证检验-1单倍型图谱计划

HapMap计划：找出约50万个标签SNPs，提供与1000万个SNPs大致相同的图谱信息。HapMap计划:由日本、英国、加拿大、中国、尼日利亚和美国的科学家们合作完成。2002年10月正式启动,历时三年。2003年，中国承担了“HapMap计划”10%的任务。

HapMap“中国卷”的具体内容:

构建人3号、21号染色体和8号染色体短臂的HapMap;

提供一半的亚洲样品。16.物证检验-116.物证检验-1法医学DNA检测技术的发展第一代：VNTR（小卫星）检测（DNA指纹技术）第二代：STR（微卫星）检测、线粒体DNA检测（PCR技术）

第三代：SNP（单核苷酸多态性）检测

16.物证检验-1第一代：VNTR（小卫星）检测（DNA指纹技术，RFLP）（20世纪80年代）16.物证检验-1

RFLP技术

DNA指纹技术的发明者----Jeffreys,遗传学家,1985年

DNA指纹

DNA纹印16.物证检验-1DNA指纹使用一个含有多拷贝数核心序列的多基因座DNA探针（如33.6探针或33.15探针），在低强度条件下（较低温度、较高盐浓度）同时与许多VNTR基因座（约1000个）杂交，经电泳显示其中50-100个基因座的杂交结果，获得由一系列DNA片段谱带组成的图像，称DNA指纹。可进行同一认定16.物证检验-1DNA纹印使用基因座特异性探针，在高强度条件下（较高温度、较低盐浓度）与特定的基因座进行杂交，获得DNA纹印。杂合子显示2条谱带，纯合子显示1条谱带。

DNA纹印特异性强，4-6个单基因座探针可达到同一认定的目的。16.物证检验-1

操作流程限制酶16.物证检验-1操作流程限制酶16.物证检验-1DNA指纹技术应用的实例DNA应用于亲权鉴定的第一个案例----

用DNA指纹技术进行一例移民案件的亲权鉴定，使得一名13岁的英国男孩得以回国与母亲团聚。16.物证检验-1

第二代：

STR（微卫星）检测（PCR技术）线粒体DNA检测（PCR+测序）

20世纪90年代：在法医生物学方面，开始运用PCR技术检测VNTR、STR、mtDNA标志，用于个体识别和亲权鉴定。16.物证检验-1PolymeraseChain

Reaction1985年，由Cetus公司的Mullis博士发明16.物证检验-1NobelPrize-1993Dr.KaryMullis,wasawardedaNobelPrizeforhisworkin1993.16.物证检验-1DNA检测方法比较

RFLP

信息量大费时（1~2周）费力>50ngDNADNA不能降解

PCR

快速省力<1ngDNA适用于降解DNA复合扩增检测自动化16.物证检验-1mtDNA结构D-loop16.物证检验-1D-环区

（displacementloop)HV1HV2在线粒体DNA基因组中占5-7%长约1100bpHV1:29-408bp

HV2:15996-16401bp16.物证检验-1mtDNA测序DNA抽提；利用两对引物，分别对HVⅠ、HVⅡ进行PCR扩增；PCR产物纯化；利用HVⅠ的L链引物和HVⅡ的L链引物，分别对HVⅠ、HVⅡ的单链进行PCR扩增（dNTP带有四色荧光标记）；乙醇沉淀DNA；在测序仪上进行毛细管电泳，判读序列；与Anderson标准序列进行比对，找出变异点。

16.物证检验-1

母系遗传16.物证检验-1

mtDNA毛发骨骼牙齿16.物证检验-1俄沙皇NicholasII墓穴中的骨骸（近1000块骨头）沙皇（NicholasII）皇后（Alexandra）3个女儿1名家庭医生3名仆人（1918.7.17→1991）16.物证检验-116.物证检验-116.物证检验-1一名公主失踪王子（Alexis）死于1977年6月26日16.物证检验-1NicholasII墓穴中的骨骸鉴定皇后（Alexandra）----皇后的妹妹↓外孙

Philip亲王(爱丁堡公爵)沙皇（NicholasII）

-----沙皇妹妹的女系后裔16.物证检验-1mtDNA存在异质性mtDNA信息量有限mtDNA呈母系遗传特征在法医学上，mtDNA检测不是主要的检测手段。16.物证检验-1细胞细胞核

核DNA16.物证检验-116.物证检验-1核DNA的片段长度多态性VNTR基因座（小卫星）重复单位17-170bpSTR基因座（微卫星）重复单位2-7bp长度相差1个重复单位就构成一个等位基因16.物证检验-1串联重复序列

多个特定序列首尾相连而成(卫星DNA)在人类基因组中占

15-20%16.物证检验-156可变串联重复数目4123412316.物证检验-1串联重复序列的遗传多态性串联重复序列，如小卫星DNA(VNTR)和微卫星(STR)DNA，多态性表现为核心单元重复次数的不同。

(D13S317)ACGATAGATAGATAGATAGATAGATAGATAGATAGATAGATAGATAGATAGACAGAT

微卫星DNA基因座在人类基因组中分布广泛，是很好的遗传标记。16.物证检验-1当前，STR作为主要的遗传学标记物，用于个体识别和亲权鉴定。16.物证检验-1STRs16.物证检验-1ShortTandemRepeats

2-7bp核心序列的串联重复

>300,000个每10kb存在一个STR基因座扩增片段为100-400bp16.物证检验-1重复单元的长度Dinucleotides:Trinucleotides:Tetranucleotides:Pentanucleotides:2CA3AAT4AGAT5AATGT16.物证检验-1法医学上使用

四核苷酸重复序列

二、三核苷酸重复序列会出现非特异性PCR产物三核苷酸重复序列与疾病有关四核苷酸重复序列基因座比二、三核苷酸重复序列的等位基因更容易彼此区分16.物证检验-1TH01基因座

(AATG)5-115169bp*6173bp7177bp8181bp9185bp10189bp11193bp等位基因:*AmpFlSTR16.物证检验-1STR基因座常染色体STR：FGAvWATH01D3S1358D8S1179D16S539D18S51D21S11D5S818D13S317TPOXCSF1POD7S820

+D2S1338D19S433PentaDPentaED6S1043D12S391性染色体STR：

X-STRY-STR 16.物证检验-1罪犯DNA数据库英国：建库最早的国家，1995年4月建立世界上第一个“国家DNA数据库”，迄今库容量已逾400万人份，占人口比例6.7%(今后将扩大容量到10%）。入库对象：罪犯、嫌疑人、现场检材、志愿者美国：库容量已逾300万人份，占人口比例1%。入库对象：罪犯、现场检材、嫌疑人、失踪人员、失踪人员亲属、遗骸。中国：库容量为100万人份左右，占人口比例0.077%。入库对象：罪犯、嫌疑人、现场检材、失踪人员。美国人口:3亿英国人口:6千万中国人口:13亿16.物证检验-1DNA数据库功效显著案例：Jack1979年因强奸罪入狱，1992年被释放。出狱前，其DNA数据被录入数据库。4个月后，一名妇女被强暴,现场发现精斑。经DNA检测、入库检索，Jack的基因型完全匹配，因而证实其犯罪事实。16.物证检验-1Y-STR的应用价值16.物证检验-1X-STR的应用价值16.物证检验-1常染色体与性染色体标记的联合应用价值16.物证检验-1STR检测步骤检材（血样、羊水、毛发、唾液斑、精斑等）DNA的提取15个STR基因座的PCR扩增对扩增产物进行电泳分析，通过Collection1.0软件收集电泳信息通过GeneMapper3.2软件对扩增产物进行等位基因的命名16.物证检验-115个STR基因座的分型体系基因座荧光素标记D8S11796-FAMD21S116-FAMD7S8206-FAMCSF1PO6-FAMD3S1358VICD5S818VICD13S317VICD16S539VICD2S1338VICD19S433NEDvWANEDD12S391/TPOXNEDD18S51NEDAmelPETD6S1043/TH01PETFGAPET16.物证检验-1STR基因座检测结果的存档16.物证检验-1PCR技术在法医学上的应用

（检材类型）血液血痕肌肉毛发羊水精液精斑混合斑骨骼唾液斑牙齿尿液石蜡包埋组织块16.物证检验-1PCR技术在法医学上的应用

（案件类型）刑事案件的鉴定（凶杀案、强奸案、拐卖儿童案、碎尸案、抢劫案、盗窃案）民事案件的鉴定（亲权纠纷、移民案、婴儿错抱案、石蜡包埋组织块调错案、超生与否的鉴定）其它：骨髓移植成功与否的鉴定16.物证检验-1检案程序检验委托填写委托受理合同一份，内容包括：委托单位（委托人）、委托日期、送检人、检验材料名称数量、有关人员姓名、性别、年龄、案情摘要、委托要求，并由委托人和受理机构鉴定人双方签名和盖章。填写采样单一份，内容包括委托单位（人）、委托日期、采样地点、采样日期和采样人，以及被采样人的姓名、性别、出生日期、证件号码，最后由被采样人签名、按指纹确认，并接受拍照。16.物证检验-1样本采集受理人在采样时必须戴手套、口罩和帽子操作。采样一式两份，包括检验样以及法定留样每份样品均要贴有相应的标签，清楚标明被采样人姓名，然后分别放入纸质样品袋中，并在样品袋上清晰注明被采人姓名、性别及采样人姓名、采集日期等信息。样品采集方式：血样：从被检人指尖采集，滴注在干净纱布上，晾干后纸袋包装毛发：小心拔取被检人带毛囊的毛发，将其装入纸袋中，在纸袋上注明被采人姓名、性别及采样人姓名、采集日期。组织：用干净的剪刀、镊子提取后置于试管或小离心管中，不加防腐剂，贴好标签和标记，冷冻保存。分泌物：用拭子提取，晾干后用纸袋包装，在纸袋上注明被采人姓名、性别及采样人姓名、采集日期。16.物证检验-1典型案例16.物证检验-1强奸案

（检材:血斑、流产组织）胎儿的遗传基因一半来源于受害人，一半来源于嫌疑人。受害人绒毛膜嫌疑人D3S135816,1616,1616,17VWA17,1816,1716,16FGA20,2423,2419,23D8S117914,1413,1413,16D21S1128,3029.2,3029.2,29.2D18S5117,2113,1712,13D5S81810,1010,119,11D13S3178,118,99,10D7S82012,128,128,10D16S5399,1210,1210,11THO19,96,96,8TPOX9,118,98,8CSF1PO11,1212,1310,13D2S133819,2417,2117,19D19S43313,1414,1413,1416.物证检验-1强奸案

（检材:精斑,血斑）STR基因座受害人血样精斑嫌疑人血样D3S135815,1816,1716,17VWA17,1714,1814,18FGA20,2222,2422,24D8S117915,1612,1412,14D21S1130,3028,32.228,32.2D18S5115,1617,2317,23D5S81811,1110,1210,12D13S31711,128,88,8D7S82012,1211,1311,13D16S5399,1110,1110,11THO19,97,07,9TPOX8,118,88,8CSF1PO12,1210,1110,11D2S133820,2423,2323,23D19S43314.2,14.215.2,15.215.2,15.2LR=101816.物证检验-1凶杀案STR基因坐头颅失踪者之父失踪者之子D3S135816,1715,1615,17vWA15,1814,1815,18FGA21,2625,2623,26D8S117914,1511,1414,14D21S1129,32.229,2930,32.2D18S5115,2213,1515,22D13S3179,108,910,12D7S8208,118,1211,11D16S5399,119,1011,11THO19,99,9.39,10TPOX8,98,88,9CSF1PO10,1210,1010,10D2S133820,2121,2320,22D19S43314,15.215.2,15.214,15.2D5S8189,1110,119,916.物证检验-1婴儿调错案母亲儿子父亲D3S135816,1716,1615,15VWA16,1818,1916,17FGA22,2419,2320,25D8S117912,1412,1411,13D21S1129,31.229,31.228,30D18S5113,2219,2016,19D13S31720,2417,2019,19D7S8208,1110,128,10D16S5399,1110,129,13THO19,98,88,9TPOX8,118,811,11CSF1PO12,1211,1210,13D2S133819,2021,2321,22D19S43314,1413,15.214.2,15D5S81810,129,1210,1216.物证检验-1强奸致孕案

（血液、羊水检材)

受害人(孕妇)胎儿羊水嫌疑人(父?)

D3S135816，1616，1616，17VWA17，1816，1716，16

FGA20，2423，2419，23D8S117914，1413，1413，16D21S1128，3029.2,3029.2，29.2

D18S5117，2113，1712，13D5S81810，1010，119，11D13S3178，118，99，10D7S82012，128，128，10D16S5399，1210，1210，11THO19，96，96，8TPOX9，118，98，8CSF1PO11，1212，1310，1316.物证检验-116.物证检验-1强奸案

（混合斑检材)16.物证检验-1凶杀案

水果刀上的血迹受害人血液D3S135814，1714，17VWA14，1814，18FGA20，2220，22D8S117913，1613，16D21S1128,3228,32D18S5116，1916，19D5S81811，1211，12D13S3178，118，11D7S82012，1212，12D16S53911，1311，13THO16，86，8TPOX8，118，11CSF1PO9，109，10

（偶合率小于10-9

）16.物证检验-1盗窃、拐卖婴儿案

儿子？父亲D3S135814,1715,16VWA14,1814,17FGA20,2423,23

D8S117912,1413,15D21S1130,3130,32.2D18S5114,14

16,19D5S81812,1311,11D13S3178,89,11D7S82010,1211,11D16S5399,1112,13THO16,99,9TPOX8,98,8CSF1PO12,129,1016.物证检验-1离体牙的检验(个体识别案)

牙1、牙2、牙3受害人D3S135816，1616，16VWA18，1918，19FGA22，2422，24D8S117912，1412，14D21S1129,31.229,31.2D18S5113，1313，13D5S81811，1211，12D13S3178，98，9D7S8208，88，8D16S53910，1010，10THO17，87，8TPOX8，118，11CSF1PO11，1211，1216.物证检验-1被烧尸体肌肉块鉴定

母亲肌肉块(儿子?)父亲D3S135815，1817，1816，17VWA16，1818，18

17，18FGA22，2522，2323，26D8S117912，1210，1210，10D21S1130,31.2

30,33.230,33.2D18S5114，1916，19

13，16D5S81810，1210，1212，12D13S31710，128，108，8D7S8208，1211，1210，11D16S5399，109，1210，12THO17，97,9.36，9.3TPOX8，99,118，11CSF1PO12，1310，1210，1016.物证检验-116.物证检验-1

双亲家庭的亲子鉴定

母亲儿子父亲

D3S135815，1817，1817，20VWA14，1717，18

14，17FGA22，2523，2523，25D8S117913，1614，1615，15D21S1130.2,31.228,31.230,31D18S5119，1919，2413，14D5S81810，1110，1012，12D13S31712，1212，128，12D7S82011，1212，1210，11D16S5399，1111，1210，13THO17，88，99，9.3TPOX9，1111，118，11CSF1PO12，1212，1210，1216.物证检验-1

单亲家庭的亲子鉴定

(检测系统的非父排除率宜达到99.95%以上)

女儿父亲D3S135814，1616，16VWA14，1717，17FGA22，2323，24D8S117915，1614，14D21S1128,3030,32D18S5114，1512，13D5S81811，119，10D13S3179，1110，11D7S8208，1110，12D16S53911，1310，11THO16，77，8TPOX9，118，11CSF1PO12，1211，1316.物证检验-1DNA检验用于骨髓移植

(若亲子鉴定的当事人曾接受过骨髓移植，取样时宜采用口腔拭子作为检材）

父亲儿子（移植前）儿子（移植后）D3S135815，1814，18

15，18

VWA17，1816，18

17，18

FGA23，2622，23

23，26

D8S117912，1212，1412，12

D21S1129，3229,3029，32

D18S5113，1614，16

13，16

D5S81811，1211，1111，12

D13S3178，88

，108，8

D7S82011，128，11

11，12

D16S53911，1311，1211，13

THO16，96，86，9

TPOX8，88，118，8

CSF1PO12，1311，1212，1316.物证检验-1性别染色体上STR基因座的检测

（X-STR）以下18个X-STR基因座在法医学上有重要应用价值（认亲）DXS6807（GATA52B03）DXS9895（GATA124B04）DXS8378（GATA119E07）DXS9902（GATA175D03）DXS7132（GATA72E05）ARADXS6800（GATA31D10）DXS9898（GATA126G01）DXS6789（GATA31F01）DXS101DXS7424（btk5）DXS7133（GATA81B07）GATA172D05HPRTBDXS7423DXS8377DXS11001DXS98116.物证检验-1性别染色体上STR基因座的检测

（Y-STR）应用价值广泛：强奸案中混合斑的鉴定认亲（祖孙、叔侄、兄弟等）Europeanloci:19,385I/II,389I,389II,390,391,392,393,YCAIIa/bAdditionalloci:426,A7.1,H4,388,437,438,439,447,44816.物证检验-1Yfiler在同胞兄弟关系和强奸案鉴定中的应用

16.物证检验-1Y-STR检测的意义

Y-STR：呈父系遗传特征适合于：同胞关系鉴定父-子单亲鉴定祖孙关系鉴定叔侄关系鉴定混合斑中男性组份的鉴定16.物证检验-1Yfiler各基因座特征

五核苷酸重复序列

六核苷酸重复序列

四核苷酸重复序列

三核苷酸重复序列基因座DYS438DYS448DYS437DYS390DYS635DYS19YGATAH4DYS439DYS391DYS389IDYS458DYS393DYS456DYS389IIDYS385DYS39216.物证检验-1家系调查结果

（文献资料）*突变率：2.8×10-3DYS458-16单倍型（父）16.物证检验-1DYS458-17单倍型（子）16.物证检验-1Locus父子DYS4561414DYS38911212DYS3902222DYS389II2828DYS4581617DYS191515DYS38513,1413,14DYS3931313DYS3911010DYS4391111DYS6352222DYS3921111YGATAH41111DYS4371616DYS4381010DYS4482020若仅发现一个基因座不吻合，不可作出排除结论。16.物证检验-1案例

委托事由:同胞关系鉴定案情:

当事人为两名男性(不同母亲所生)，一名为韩国国籍,一名为中国国籍,彼此以兄弟相称,无其他兄弟姐妹。现因移民需要，两人委托进行DNA检验,以证明两人为同父兄弟。16.物证检验-1常染色体STR检测鉴定同胞关系的局限性

——相关文献报道用Identifiler试剂盒对50对同胞和50对非同胞进行检测，计算累积的同胞关系指数（combinedsibshipindices,CSIs)。结果发现:

两个同胞之间的CSIs值有的小至10以下，有的大至10亿以上。非同胞之间的CSIs值则为4.5×10-8~0.12。存在同胞关系的两个个体约在40%的基因座具有相同的基因型，约在10%的基因座具有完全不同的等位基因。两个无关个体约在6%的基因座具有相同的基因型，约在45%的基因座具有完全不同的等位基因。两名个体无论是否具有同胞关系，约在50%的基因座具有一个相同的等位基因。16.物证检验-1检测系统弟兄共同的等位基因的频率同胞关系指数D8S117912,1612,150.12871.22D21S1130,3130,31.20.27930.70D7S82011,128,90.25CSF1PO12,1210,120.36860.93D3S135814,1616,170.32770.63THO16,76,90.09931.51D13S3178,1111,120.23680.78D16S5399,119,120.2840.69D2S133818,2318,250.14381.12D19S43313,13.213,150.23130.79vWA17,1814,160.25TPOX9,99,110.132.17D18S5113,1613,190.19040.91D5S8189,1111,120.3220.64FGA23,2322,230.22371.37累积同胞关系指数0.04

同胞关系概率0.03703本案例STR检测分析结果16.物证检验-1基因座弟兄ControlDNA007DYS456161615DYS389I121213DYS390242424DYS389II272729DYS458171717DYS19141415DYS385a/b13-1913-1911-14DYS393121213DYS391101011DYS439111112DYS635202024DYS392141413YGATAH4121213DYS437151515DYS438111112DYS448202019本案例Y-STR检测结果16.物证检验-1检测结果（FAM标记）DYS456DYS389ⅠDYS390DYS389Ⅱ16.物证检验-1检测结果（VIC标记）DYS458DYS19DYS385a/b16.物证检验-1检测结果(NED标记)DYS3