遗传学实验报告--指纹

中央民族大学生命与环境科学学院遗传学实验报告2014年11月9日姓名：罗志万学号：1245018年级：12专业：生物技术指导教师：周宜君、高飞人类指纹的采集识别与分析人类指纹的采集识别与分析前言遗传学研究中根据遗传性状的表现特征将其分为两类，即数量性状（quantitativecharacter）和质量性状（qualitativecharacter）。质量性状通常差异显著，呈不连续变异，由主基因决定，杂交子代的表型呈现出一定的比例，可直接采用孟德尔遗传原理进行分析。数量性状不同于质量性状，数量性状是可以度量的性状，呈连续变异，由多基因决定，各基因作用微小并且是累加的，呈剂量效应，因此通常要采用统计学方法分析。指纹性状就是属于数量形状。1880年HenryFauld及WilliamHerschel相继提出利用指纹鉴定个人身份的设想。Galton研究了有血缘关系的人群的指纹证明了指纹花样对人来说是一个稳定的性状。1924年挪威女科学家Bonnevie提出指嵴数计数法。指纹在胚胎发育第13周开始形成，第19周完成。因此如有某种遗传或生理因素造成嵴纹发育不良既能在指纹上反映出来。本实验中，同学采用石墨粉填充沟纹再用透明胶粘手指的方法取自己的指纹，并利用这些指纹进行指嵴数计数、分析，从而对多基因遗传的特点有了更深刻地认识。1.材料和方法&设备和方法2B铅笔一只；约20cm×10cm的复印纸一张；透明胶带；直尺一把个人电脑及AdobePhotoshop软件；拍照设备一台。2.实验原理1.人类指纹的形成：指纹是指人手上的条状纹路，它们的形成依赖于胚胎发育时的环境和遗传因素。指纹属于多基因遗传，在胚胎第12~13周（也有人提出15～16周）即已形成并保持终生不变。每个人的指纹都是独一无二的，两人之间甚至双胞胎之间，不存在相同的手指指纹。拥有相同指纹的可能性在10亿分之一以下。因此指纹被称做是无法伪造的身份证。对一个个体而言，指纹具有唯一性和稳定性。2.肤(皮纹)与指纹皮纹包括指纹、掌纹和褶纹。指纹为最常用的皮纹。大量研究表明，某些遗传病，特别是一些染色体病和先天畸形常伴有特殊的皮纹异常。所以皮纹检查可以作为某些遗传病诊断的辅助指标。3.指纹分析的常用指标——a.类型——3类：弓(A)，箕(L)，斗(W),6亚类：AS，At；Lu，Lr；WS，Wd；b.总嵴纹数——TRC(TFRC，指纹总嵴线数c.atd角d.指纹强度指数(patternintensityindex,PID)——PID=(2W+L)／N=(2W+L)／10(W是斗型纹的百分率，L是箕型纹的百分率，N是常数(10个手指)．)4.类型分类a.弓形纹：由几条平行的弧形嵴纹组成。纹线由指的一侧延伸到另一侧，中间隆起成弓形。弓形纹又可分为两种，一种是中间隆起较平缓的弧形弓，另一种是中央隆起很高的帐形弓。b.箕形纹：这种纹有两个特征，①有几条嵴纹从手指一侧发出，向指尖方向弯曲，再折回发出的一侧，形成一种簸箕状的纹线；②有一个由三组纹线形成的三叉点或称三角区（delta）。根据箕口的开口方向分为尺箕（或正箕，开口朝本手尺骨一侧，即小指方向）和桡箕（或反箕，开口朝着桡骨一侧，即拇指方向）。c.斗形纹（又称螺纹或涡形纹）：它有两个特征，①有两个三叉点（如果你在一个指纹上找到三个或三个以上的三叉点，那可能是杂形纹）；②由几条环形线或螺形线的嵴纹绕着中心点形成一个回路，或者有形成回路的趋势。通常将斗形纹分为普通斗、囊形斗、双箕斗等类型。囊形斗是在指纹的中心，有一条或多条闭合的曲线形嵴纹与其内部的几条弧线共同组成一个囊状结构形成的，这种斗有一个特点：用一条直线连接两个三叉点的中心，形成囊形斗的螺线均在此线上方不会与直线相交（普通斗则相交）。双箕斗是两个箕形纹绞在一起形成的斗形纹。d.混合型：由以上三种指纹中的两种混合而成，如箕、斗混合，箕、箕并列等。此指纹形状奇特，无法归类，在总指嵴数的记数中不作统计。）3.实验步骤1.指纹采集（印取法）1.印取指纹：用铅笔在复印纸上画出10个格子，用于贴印取的指纹。10个格子分成上下两排，每排5个。在格子最左边写上“左手”、“右手”，表格上方写上“大指”“食指”“中指”“环指”“小指”字样，并标明姓名、班级。用肥皂洗净双手，擦干。用铅笔在6cm×9cm的纸片上涂黑3~4cm见方的一小快。将手指在涂黑区域涂抹，直至第一指节的腹面及两侧均匀涂黑。揭下一条胶带，胶面向上放在桌子边缘，按住“不黏区”，将涂黑的指尖一侧轻轻按在胶面上，慢慢翻转90°，滚压至另一侧。将印好的指纹剪下，贴在复印纸的相应位置。重复这一步骤，直至获得十个手指的指纹。2.处理图像将获取的指纹用手机拍照传到电脑上。3.结果辨析辨析指纹的类型4.用AdobePhotoshop打开这张文件，处理图片，获得每个手指的指纹类型，和相应的指嵴数，计算个人的TRC（总嵴指数）。指纹类型有很多分类，目前应用最多的是Henry分类系统。这一系统将人类指纹分为弓形纹、箕型纹、斗形纹及混合型四种类型。2.采集对象(1)提取自己的指纹（注明民族、性别）(2)至少提取10位同学的指纹（同一民族、注明性别，男女各5位）3.指纹分析指标(1)指纹类型（左右手、各指间）(2)TRC4.结果表1本人各手指指纹统计分析指标左手右手1拇指2食指3中指4环指5小指1拇指2食指3中指4环指5小指类型LuWSWdWSLuLuWSLuLuWS指嵴纹数242016.520212119172016五指纹型LWLW总指嵴纹数194.5注：A代表什么（注释用小五号楷体_GB2312，数字和英文字母用小五号TimesNewRoman格式图1本人左右手十个指头指纹图表2男、女左手各手指的指纹型频率n/(%)指纹类型男（左）女（左）1234512345A0010000000AS0000000000At0010000000L4320233210Lu3320233210Lr1000000000W1225322345WS1205212245Wd0020110100备注：每一项数据为所统计总人数中存在的人数.表3男、女右手各手指的指纹型频率n/(%)指纹类型男（右）女（右）1234512345A0000000000AS0000000000At0000000000L3241234514Lu3241233514Lr0000001000W2314321041WS1213221041Wd1101100000备注：每一项数据为所统计总人数中存在的人数..表4男、女各种纹型频率n/(%)男女总数合计左右总数左右总数A101000AS000000At101000L11122391726Lu10122291625Lr101011W13132616824WS1091914822Wd347202备注：每一项数据为所统计总人数中存在的人数.表5一手五指纹型组合频率n/(%)ALW男女总数ALW男女总数005101104000050022203000500000302000同型123401000014112二型10818023437113000032325311000041224131000140000221000230000122101320000121000410000三型101表6左右手对应纹型组合频率n/(%)手指性别A/AA/LA/WL/LL/WW/W1男000311女000302小计0006132男000131女000311小计0004423男010211女000230小计0104414男000014女000104小计0001185男000122女000410小计000532表7男女左右手指嵴纹数统计（x±s）手指男女左右左右11919.812.415.2215.816.412.812.6315.916.614.614.4418.219.815.614.8515.213.811.212小计84.186.466.669总计170.5135.6备注：1.小计：左或右手5指指嵴纹数之和；2.总计：左手和右手指嵴纹总数之和3.每一项数据皆为统计人数的均值（x±s）表8男女各纹型的比较分析性别纹型总数PIDWAL男26123501.52女24026501.38小计501491002.9表9男女TRC分布的比较分析样本编号男女1197196219013331691184102935194.5138均值170.5135.6SD说明：1.如果男、女各统计5个人，则将男性中各样本的TRC数量填写在第一列中，女性各样本的TRC数量填写在第二列中。2.统计推断采用T检验（计量资料成组设计，两均数比较）5．结论1.不同指头上出现四种指纹的频率并不相同。2.对于每一种手指，箕形纹和斗形纹出现频率很高，而弓形纹和混杂纹出现的频率非常小。3.大指和环指中斗形纹出现的频率明显高于箕形纹，而食指和小指中箕形纹与斗形纹出现的频率基本相等，中指中斗形纹出现的频率小于箕形纹。4.男性的平均TRC要略高于女性。6．讨论及分析指纹是人类手指末端指腹上由凹凸的皮肤所形成的纹路。指纹能使手在接触物件时增加摩擦力，从而更容易发力及抓紧物件。是人类进化过程式中自然形成的。指纹由遗传影响，由于每个人的遗传基因均不同，所以指纹也不同。然而，指纹的形成虽然主要受到遗传影响，但也有环境因素，当胎儿在母体内发育三至四个月时，指纹就已经形成，但儿童在成长期间指纹会略有改变，直到青春期14岁左右时才会定型。下面简单介绍一下DNA指纹和蛋白质序列指纹图谱的区别。DNA指纹指具有完全个体特异的DNA多态性，可用来进行个人识别及亲权鉴定，同人体核DNA酶切片段杂交，获得了由多个位点的等位基因组成的长度不等的杂交图文，这种图纹极少有两个人完全相同，故称为“DNA指纹”。蛋白质序列指纹图谱基于多序列比对的结果，它由比对结果得到一系列相当保守的序列模体构建而成，用来表示蛋白质家族特征。蛋白指纹图谱技术是由蛋白质芯片及分析仪器—表面加强激光解析电离飞行时间质谱两部分组成，可以将病人血清中蛋白质成分的变化记录下来，绘制成蛋白指纹质谱图，并显示样品中各种蛋白的分子量、含量等信息。通过这项技术，将来人们有可能拥有自己的生命光盘，记录下个人有生以来不同阶段的蛋白指纹图谱，从分子水平了解并观察自己的生理变化，或作为治疗前后的比对参照。参考文献[1]杨大翔.遗传学实验（第二版）.北京：科学出版，2010.[2]求是科技苏彦华VISUALC++数字图象识别技术典型案例人民邮电出版社2004年7月