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人类指纹花样的遗传分析实验报告苏熙涵生物103班1002040313实验时间：11月16日晚7：00摘要：本次实验为数量性状的观察实验，以人类指纹的总指嵴数（TRC）作为所要观察的数量形状进行统计分析。本次实验通过实验印取指纹，学习判别人类指纹的几种类型，并学会分析统计总指嵴数，用统计学方法进行遗传分析。1.引言在手指、掌面等的皮肤表面，分布着许多纤细的纹线，可分为两种：凸起的嵴纹和两条嵴纹之间的凹陷的沟纹。由不同的嵴纹和沟纹形成的皮肤纹理，总称皮纹，在手指端的则称为指纹。指纹在胚胎发育的第13周开始形成，在第19周完成，指纹性状为多基因决定的性状，属于数量性状，在个体间具有差异，因此也是个人身份的象征：指纹不仅是具有唯一性的，没有两个个体间指纹一样，而且指纹花样是稳定的，不随年龄增长而发生变化。根据指纹的花样，可将指纹分为弓形纹、箕形纹、斗形纹和混合型四种不同的类型。弓形纹由几条平行的弧形嵴纹组成，纹线由指的一侧延伸至另一侧，中间隆起呈弓形。箕形纹由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，形成一组簸箕状的纹线，因此有一个由三角纹线组成的三叉点或称三角区。斗形纹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，它有两个三叉点。量化指纹的方法一般用指嵴数计数法，指嵴数指从指纹中心点到距中心最远的一个三叉点之间划出直线所经过的纹嵴数目，将十个手指的指嵴数相加得总指嵴数（TRC）。弓形纹没有指纹中心和三叉点，纹嵴数为零；普通斗形纹有一个中心、两个三叉点，因而有两个指嵴数，取数值大的一个。在总指嵴数的计数中，无法归类的不作统计。2.实验过程用铅笔在20cm×10cm的复印纸上画出10个格子，用于贴印取的指纹，分上下两排，每排五格。在格子的最左边写上“左手”、“右手”，表格上方标注各指名称，并标明姓名、班级。用2B铅笔在纸上将一小块区域涂黑，将手指在涂黑的区域中涂抹，直至第一指节的腹面及两侧均匀涂黑，准备好胶带，将涂黑的指尖一侧轻轻地按在胶面上，慢慢翻转90°，滚压在另一侧。将印好的指纹裁下，贴在对应的位置上，依次印好获得10个手指的指纹。将所得结果扫入扫描仪，在图像处理工具的帮助下区分各指纹类型、统计总指嵴数。对全班数据进行统计，进行遗传分析。3.实验结果表一.我的指纹类型及指嵴数、总指嵴数项目左手右手总指嵴数大指食指中指环指小指大指食指中指环指小指指纹类型箕形纹箕形纹斗形纹斗形纹斗形纹箕形纹箕形纹箕形纹斗形纹斗形纹指嵴数1315919161715112014149根据图一的结果，可以判断出十指的指纹类型，在图像处理工具的帮助下可以数出各手指的指嵴数，继而得出总指嵴数。图一.我的指纹花样图表二.103班学生指纹类型及总嵴数（TRC）汇总序号姓名性别十个手指的指纹类型十指四种不同类型的指纹总数TRC左手右手大指食指中指环指小指大指食指中指环指小指弓箕斗杂型1苏熙涵男箕箕斗斗斗箕箕箕斗斗05501492刘梦豪男斗斗斗斗斗斗斗斗斗斗001001923赵凯强男斗斗斗箕箕斗斗箕斗箕04601734王中一男斗箕箕斗斗斗斗箕箕箕05501855莫毅男斗箕斗箕斗斗斗箕箕斗0460786赵宁宁男斗斗斗斗斗斗斗斗斗斗001002017郭强男斗箕箕箕箕箕斗箕箕箕08201348赵蔚男斗斗斗斗斗斗斗斗斗斗001001699李松男斗箕弓箕箕箕箕箕箕箕18107210许艺殊男斗箕箕斗箕斗箕箕斗斗055014111李夏男斗箕箕斗箕斗箕箕斗箕064015112滕瑞芳女斗斗杂斗斗斗箕箕斗斗027115313王雅栋女斗箕箕箕弓箕箕箕箕箕18108814陈烨女箕箕箕箕箕箕箕箕箕箕010007315张一凡女箕箕箕斗箕箕箕箕斗斗073013216吴晓巍女斗斗箕斗箕箕斗箕斗箕055016917车晓梦女箕斗斗斗斗箕斗箕斗斗037016518杨梦平女箕斗箕斗箕箕箕箕斗箕073013219任惠钰女斗箕箕箕斗斗箕箕斗箕064013920龚路遥女箕箕斗斗斗箕斗斗斗箕046016221范宝琦女斗箕箕箕箕箕箕箕斗箕08209322杨佳莹女斗箕斗斗斗斗箕箕斗箕046012823黄筱婷女斗斗斗斗箕斗斗斗斗箕028014624张毓晋女箕斗斗斗斗斗箕斗斗箕037012825李丹女斗斗斗斗斗斗斗斗斗斗0010019526崔迪女斗斗斗斗箕箕斗箕斗斗028017827李琦女斗箕斗斗斗斗斗斗斗斗019014228高佳琪女箕斗斗斗箕斗斗斗斗斗028018329陈丽莲女箕弓箕斗斗箕箕箕箕箕17209430杜丽女箕箕箕箕箕箕箕箕箕箕010007931井恬女斗斗斗斗斗斗斗斗斗斗0010021132杨寒女斗斗箕斗箕斗斗箕斗箕04601573.1四种指纹出现的频率弓形纹的总数为3，占指纹总数的百分率为1.0％；箕形纹的总数为141，占指纹总数的百分率为44.0％；斗形纹的总数为175，占指纹总数的百分率为54.7％；混杂纹的总数为1，占指纹总数的百分率为0.3％；结论：在所统计的32个学生中，斗形纹出现的频率最高，杂形纹出现的频率最低。3.2不同指头上出现四种指纹的频率大指弓形纹（总数）为0；箕形纹为24；斗形纹为40；混杂纹为0。食指弓形纹（总数）为1；箕形纹为31；斗形纹为32；混杂纹为0。中指弓形纹（总数）为1；箕形纹为36；斗形纹为26；混杂纹为1。环指弓形纹（总数）为0；箕形纹为17；斗形纹为47；混杂纹为0。小指弓形纹（总数）为1；箕形纹为33；斗形纹为30；混杂纹为0。结论：在所调查的32个同学中，大指和环指斗形纹出现的频率较箕形纹较高，其他三指斗形纹和箕形纹出现的频率相仿。弓形纹和杂形纹均较少出现。3.3平均TRC男性TRC：最大值201；最小值72；平均TRC150。女性TRC：最大值211；最小值73；平均TRC140。3.4TRC数据的分组记录及分布图表三.TRC数据的分组记录数据出现频数TRC不分性别总计男性女性7042290303110000130615150734170624190422210211图二.男性、女性及不及性别总嵴数的分布图结果表明，总指嵴数分布符合正态分布，TRC为典型的数量性状。男性TRC的峰值为140~160，女性TRC的峰值为120~140，不分性别时TRC的峰值为140~160。男性TRC的数值较女性更高。4.实验讨论统计表明，中国人弓、箕、斗三种纹出现的比例分别为2.5％、47.5％、50％。在所统计的32位学生中，弓形纹占1.0％、箕形纹占44.0％、斗形纹占54.7％，和上面的比例基本一致。对于总指嵴数，根据实验表明，全班男生总嵴数的平均值为150，女生总嵴数的平均值为140，而研究表明，中国人的总嵴数男性平均约162.7，女性平均约153.1。显然，得到的数据男女均明显比全国平均水平低10左右，而全班32名同学来自中国各地，正常来讲应该服从这一总体规律，所以这是一件很有趣的事。从人类指纹的进化规律来讲，指纹通过弓形纹纹线顶点由低变高、纹线倾斜、箕口闭合、箕头旋转等变化，不断地由弓形纹变为箕形纹，再演变成斗形纹，经历了漫长的由简单到复杂的变化过程，除遗传因素外，劳动是指纹进化的主要动力。所以从统计上来讲，男性的指纹斗形纹较女性比例大，且右手的斗形纹比例较左手多。所以有可能我们这群不劳动的孩子指纹的总嵴数就是比较少吧。参考文献[1]王琳，王煜俊等.人类指纹的印取、阅读及辨识的方法.生物学通报，2010,45（7）：16~18.[2]黄玮，林明坤，刘持平.汉族人指纹正常值的统计与分析.江苏警官学院学报，2006,21（3）：154~159.