DNA指纹的遗传分析
DNA指纹的遗传分析
【原理】
“DNA指纹”是指可以利用DNA差异来进行与传统指纹分析相似的身份识别。DNA指纹是以DNA的多态性为基础，而卫星DNA的发现则是其最重要的奠基石。卫星DNA是由一短序列（即重复单位或核心序列）多次重复而成，因此也有人称其为可变数目串联重复序列（variable numbers of tandem reprat，VNTR）,在人类基因组中存在多种由不同重复单位组成的卫星DNA，重复单位的碱基序列在不同个体中具有高度的保守性，而卫星DNA 的多态性则来源于重复单位的重复次数不同，并形成了众多的等位基因。列如，人类1号染色体上的VNTR D1S80，核心序列由16个核苷酸组成，拷贝数在14～41个之间，已知29种不同的等位基因。
1984年Jefferys等人首次将分离的人源小卫星DNA用作基因探针，同人类核DNA的酶切片段杂交，产生了由10多条带组成的杂交图谱，不同个体杂交图谱上带的位置就像指纹一样因人而异，因而Jefferys等人称之为DNA 指纹图谱。产生DNA指纹图谱的过程叫做DNA指纹分析，目前包括PCR、RFLP（限制性内切酶酶切片段长度多态性）和RAPD（随机扩增多态性DNA）等方法。
DNA指纹图谱的基本特点：
（1）多位点性：基因组中某些位点的小卫星重复单位含有相同或相似的核心序列。在一定的杂交条件下，一个小卫星探针可以同时与十几个甚至几十个小卫星位点上的等位基因杂交。
（2）高变异性：DNA指纹图谱反应的是多个位点上的等位基因的特征，具有很高的变异性。发现两个无血缘关系个体具有相同DNA指纹图谱的概率仅为5×10-19，因此，除了同卵双胞胎，几乎不可能有两个人的DNA指纹图谱完全相同。
（3）稳定的遗传性：DNA指纹图谱中的谱带能够稳定遗传，杂合带遵守孟德尔遗传规律。子代DNA指纹图谱中产生与双亲都不同的新带的概率（基因突变）仅在0.001～0.004之间。DNA指纹图谱还具有体细胞稳定性，即用同一个体的不同组织如血液、肌肉、毛发、精液等的DNA作出的DNA 指纹图谱是一致的。
由于DNA指纹图谱具有这些显著的特征，他已经成为最具吸引力的遗传标记。Jeffreys是第一个意识到DNA指纹可以建立个人身份识别系统的人，并且首先将其用于亲子鉴定，移民审查和凶杀侦破。1989年该技术获美国国会批准作为正式法庭物证手段。此外，它还被用于医生诊断及寻找与疾病
连锁的遗传标记，探明动物种群的起源及进化过程，在作物的基因定位及育种上也有非常广泛的应用。
【材料】
人类口腔细胞。
【仪器与试剂】
1．仪器
微量移液器，小型离心机，恒温水浴锅，漩涡振荡器，PCR仪，电泳仪，电泳槽，透射式紫外分析仪（或凝胶成像仪）。
枪头，1.5mL，0.2 mL离心管，棉签，使用前均需121℃高温灭菌2．试剂
NaCl，琼脂糖，溴化乙锭，Na2-EDTA，SDS，Tris，Proteinase K，冰醋酸，溴酚蓝，二甲苯腈蓝，蔗糖，甘油，DNA相对分子质量标记，Chelex 100树脂（Bio-Rad），PCR pre-mix(TaKaRa)。
3．溶液配制
（1）5% Chelex树脂
Chelex 100(Bio-Rad) 0.5g
50mmol/L Tris-HCl 10mL
用4mol/L NaOH调pH至11，室温可保存3个月，使用前充分混匀。（2）2.0％琼脂糖凝胶：称2.0g琼脂糖放入250ml三角烧瓶，加入1×TAE 溶液100mL微波炉加热溶解，冷却至60℃左右加入1μg/mL溴化乙锭（EB），缓慢混匀后倒胶板。
（3）溴化乙锭（EB）：用无菌水配制5mg/mL储藏液，工作浓度1μg/mL。
注意；溴化乙锭为诱变剂，有致癌作用。配制、稀释和染色时必须戴手套。
（4）0.5mol/L EDTA(pH8.0)
Na2-EDTA 18.61g
NaOH 2g
蒸馏水定容至100mL，室温保存。
（5）10×TAE电泳缓冲液
Tris 48.4g
冰醋酸11.42mL
0.5mol/L EDTA(pH8.0) 20mL
蒸馏水定容至1000mL，室温保存。
（6）10×上样缓冲液（Loading dye）
溴酚蓝0.25g
二甲苯腈蓝0.25g
蔗糖50.00g（或甘油50mL）
用60mL无菌水（用甘油50mL时，49mL）溶解上述试剂，再定至100mL,室温保存即可。
（7）10%SDS：SDS 10g用无菌水溶解后（可加热），定容至100mL，室温保存。
（8）蛋白酶K溶液
20mg/mL蛋白酶K水溶液5mL
10%SDS 1mL
无菌水94mL
冰箱冷藏。
（9）无菌水：蒸馏水或去离子水，高温灭菌。
（10）1mol/L Tris-HCl(pH8.0)：将12.1g Tris溶解在80mL蒸馏水中，加盐酸调节pH至8.0，加蒸馏水定容至100mL。
4．引物
Primer1：5’-GAAACTGGCCTCCAAACACTGCCCGCCG-3’
Primer2：5’-GTCTTGTTGGAGATGCACGTGCCCCTTGC-3’
【操作程序】
1．收集DNA样本
（1）先漱口，然后用灭菌的牙签充分擦刮口腔内壁，将该牙签放入1.5mL 装有1mL无菌水的小离心管中，使粘附在牙签表面的口腔细胞悬浮其中（以能看到悬浮物为好）。震荡10s，10000 r/min离心1min。
（2）从离心管中吸出970μL无菌水，注意不要吸到沉淀。
（3）向离心管中加入200μL 5% Chelex 100，震荡10s混匀。
（4）加入2μL蛋白酶K，混匀，56℃保温5min。
（5）剧烈震荡10s,沸水浴8min。
（6）10000r/min离心3min，离心管中溶液分成上下两层：下层为Chelex100和细胞碎片的沉淀，上层溶液含DNA分子，可以直接用作PCR模板。
此DNA样本可在4℃或-20℃保存，必要时可在使用前再次加热并离心，使管内物质分层。
2．PCR扩增D1S80等位基因
（1）每个人用记号笔在0.2mL PCR管上做好标记。
（2）准备冰盒，开始反应前尽量使PCR管保持在冰上。
（3）依次加入下列成分，配制25μL体系的PCR反应溶液：PCR pre-mix 12.5μL
引物1 1μL
引物2 1μL
口腔细胞DNA样本10μL
加无菌水至总体积25uL。
（4）轻弹管壁，混匀溶液。
（5）离心10s，使管壁上的液滴落下。
（6）按下列程序开始PCR反应：
94℃，1 min
94℃，15s
68℃，15s
72℃，15 s
30个循环
72℃，10min
4℃暂时放置，直至开始电泳
3．PCR扩增产物鉴定与D1S80等位基因分析
（1）准备冰盒。
（2）取出完成反应的PCR管，放冰上待用。
（3）取出10μL D1S80 PCR扩增产物放入0.5mL离心管。
（4）加入2μL上样缓冲液。
（5）轻弹管壁混匀，再瞬时离心，使管壁上的液滴下落。
（6）用1×TAE电泳缓冲液配制2.0%琼脂糖电泳凝胶。
（7）60V预电泳1～2min。
（8）在凝胶上选一孔加入6μL的DNA相对分子质量标记（DNA100bp Ladder）。
（9）每人将刚刚准备好的10μL D1S80 PCR扩增产物+2 uL的上样缓冲液各自加入凝胶样孔，注意不要有气泡进入。
（10）60V电泳30～40min。
（11）取出凝胶用清水漂洗5～10min。
（12）凝胶用紫外分析仪观察，记录每个个体的DNA条带数目及其位置。4．观察和分析D1S80多态性。
【结果与分析】
marker 的标准曲线的制作
基因长度/bp 100
150
200
250
300
400
500
600
700
800
900
1031
迁移距离
2.05 1.95 1.9 1.6 1.75 1.63 1.52 1.45 1.35 1.3 1.2 1.12 lg/bp 2
2.18
2.3
2.4
2.48
2.6
2.7
2.78
2.85
2.9
2.95
3.01
marker
A B C D E F
成员A、B、E的D1S80的计算
根据marker的标准曲线知
条带 A B E 迁移距离/cm 1.65 1.62 1.41/1.50
lg/bp 2.58 2.61 2.69/2.68
基因长度380 407 490/479
结果记录表
D1S80 DNA指纹特征
小组成员大小/bp 长度（重复数）杂合/ 纯合
A 380 15 纯合
B 407 16 纯合
C ------ ------ ------
D ------ ------ ------
E 490/479 22/21 杂合
F ----- ----- -----
【实验分析及讨论】
1、从图1可知小组成员里只有A、B、E有正常的条带，而其他并没有出现正确的条带，分析可能原因：
取样不合适，可能在去口腔上皮时并没有在适合的位置取，导致取出来的并不是口腔上皮。
2如果一个个体的两个D1S80等位基因之间相差一个重复，不可以用琼脂糖凝胶电泳检测。原因是在实验中我们用到的缓冲液是1*TAE，1.5%的琼脂糖。根据相关资料显示这种胶的的分辨率在80bp~4kb，而一个重复是16bp，所以我们不可以用琼脂糖凝胶电泳检测。
3用PCR、RFLP、RAPD方法产生DNA指纹图谱各有利弊：PCR方法简单，但不准确，还需要设计引物.RFLP利用酶的特异性给为准确快速，缺点有RFLP分析对样品纯度要求较高，样品用量大，且RFLP多态信息含量低，多态性水平过分依赖于限制性内切酶的种类和数量，加之RFLP分析技术步骤繁琐、工作量大、成本较高，所以其应用受到了一定的限制。RAPD 利用随机的引物原理简单，快速，弊端有RADP图谱中某些弱带重复性较差，而且目前该法在引物长度和序列及应用的引物数目、扩增反应条件等实验技术方面未标准化，影响了不同条件下结果的可比性；每个标记含有的信息量小；有假阳性或假阴性结果；显性标记，无法区分从一个位点扩增的DNA片段是纯合的还是杂合的，无法进行等位基因分析。用在种以上类群间的比较时无法得到可靠的遗传距离。
指纹实验报告
中央民族大学生命与环境科学学院 遗传学实验报告 人类指纹的采集识别与分析 2014年11月9日 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（quantitative character）和质量性状（qualitative character）。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henry fauld及william herschel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adobe photoshop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(pattern intensity index, pid )——pid = (2 w +l)／n = (2 w +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
二、人类皮纹分析
二、人类皮纹分析 实验学时：10 学时 实验类型：设计性 每组人数： 4 人／组 一、实验目的 1、掌握皮纹分析的基本知识和方法。 2、了解皮纹分析在遗传学中的作用。 二、实验原理 人体的手、脚掌面具有特定的纹理表现，简称皮纹。人类的皮肤由表皮和真皮构成。真皮乳头向表皮突起，形成许多排列整齐、平行的乳头线，此线又称嵴纹。嵴纹上有许多汗腺的开口。突起的嵴纹相互又形成凹陷的沟。这些凹凸的纹理就构成了人体的指（趾）纹和掌纹。目前，皮纹学的知识和技术，广泛应用于人类学、遗传学、法医学以及作为临床某些疾病的辅助诊断。 人体的皮纹既有个体的特异性，又有高度的稳定性。皮纹在胚胎发育第13周开始出现，第19周左右形成，出生后终生不变。 三、主要仪器及试剂 本实验基本不需要用仪器设备，学生可以对自己选定的皮纹通过肉眼直接观察收集数据。（或使用放大镜、印台、印油、白纸、直尺、铅笔、量角器。） 四、实验方案 肉眼直接观察或将双手洗净、擦干，把全手掌在印台上均匀地涂抹上印油，五指分开按在白纸上。注意用力不宜过猛过重，不能移动手掌或白纸，以免所印皮纹重叠而模糊不清。 1、指纹观察 手指末端腹面的皮纹称为指纹。根据纹理的走向和三叉点的数目，可将指纹分为三种类型：弓形纹、箕形纹、斗形纹。 1．1 弓形纹（arch，A）：特点是嵴线由一侧至另一侧，呈弓形，无中心点和三叉点。根据弓形弯度分为简单弓形纹和篷帐式弓形纹。
1．2 箕形纹（loop，L）：箕形纹俗称簸箕。在箕头的下方，纹线从一侧起始，斜向上弯曲，再回转起始侧，形状似簸箕。此处有一呈三方向走行的纹线，该中心点称三叉点。根据箕口朝向的方位不同，可分为两种：箕口朝向手的尺侧者（朝向小指）称正箕或尺箕；箕口朝向手的桡侧者（朝向拇指），称反箕或桡箕。 1．3 斗形纹（whorl，W）：是一种复杂、多形态的指纹。特点是具有两个或两个以上的三叉点。斗形纹可分绞形纹（双箕斗）、环行纹、螺形纹和囊形纹等。 根据统计，指纹的分布频率因人种而异，存在种族，性别的差异。东方人尺箕和斗形纹出现频率高，而弓形纹和桡箕较少；女性弓形纹多于男性，而斗形纹较男性略少。 2、嵴纹计数 2．1 指嵴纹计数：弓形纹由于没有圆心和三叉点，计数为零。箕形纹和斗形纹，则可从中心（圆心）到三叉点中心绘一直线，计算直线通过的嵴纹数。斗形纹因有两个三叉点，可得到两个数值，只计多的一侧数值。双箕斗分别先计算两圆心与各自三叉点连线所通过的嵴纹数，再计算两圆心连线所通过的嵴纹数，然后将三个数相加起来的总数除以2，即为该指纹的嵴纹数。 2．2指嵴纹总数（TFRC）：为10个手指指嵴纹计数的总和。我国男性平均值为148条，女性为138条。 图：指纹的类型
人类指纹花样的遗传分析
人类指纹花样的遗传分析 实验时间2016.10.25晚 摘要：人类、灵长类的手足上有两类明显不同的痕迹，一类是褶痕，另一类是皮纹，皮肤可分为凸起的嵴纹及两条嵴纹之间凹陷的沟纹。手指尖端的皮纹即为指纹。人类利用和研究指纹的历史非常久远，指纹在刑侦起着重要的作用[1]，同时，指纹与亲缘关系、性别、疾病等都有着较为密切的联系[2][3]。通过图像处理法收集2015级134名同学的指纹，统计指纹类型、总指嵴数(TRC)等信息，进一步分析指纹类型、总指嵴数(TRC)与性别的关系。对总指嵴数(TRC)作频次分布直方图，分析总指嵴数(TRC)是否为数量性状。 引言 人类对指纹研究的历史非常漫长。最早可追溯到17世纪的英国植物生理学家Nehemiah Grew，他于1684年描述了手脚皮肤的嵴纹、沟纹与汗腺孔。1892年，Galton通过收集了大量指纹并进行分析后，将指纹类型分为弓、箕、斗三类[4]，奠定了指纹分类的基础。1924年，Bonnevie借鉴Golton和Henry指嵴数的算法提出总指嵴数(TRC)来用客观的数值来表示一个个体的指纹特征[5]。本实验收集了生物学院2015级134名同学的指纹，对指纹类型比例进行统计，对总指嵴数(TRC)进行简单分析。 1实验材料 1.1实验材料和器具 2B铅笔一只；A4复印纸一张；透明胶带；直尺一把；装有图像处理软件的电脑；普通平板扫描仪一台。 1.2实验步骤 1.2.1印取指纹 1) 将A4 复印纸对折。在一半纸上用铅笔分上下两排画出10个格子，每排5格，每格约3cm×4cm，用于贴印取的指纹。在格子的最左边写上“左手”“右手”，表格上方写上“拇指”“食指”等字样，并标上姓名、班级。
实验七 DNA指纹的遗传分析
实验七DNA指纹的遗传分析 【实验原理】 ◆“DNA指纹”是指利用DNA差异来进行与传统指纹分析相似的身份识别。DNA指 纹是以DNA的多态性为基础，而卫星DNA的发现则是其最重要的奠基石。 ◆卫星DNA是由一短序列（即重复单位或核心序列）多次重复而成，因此也有人称 其为可变数目串联重复序列（variable numbers of tandem reprat，VNTR）,在人类基因组中存在多种由不同重复单位组成的卫星DNA，重复单位的碱基序列在不同个体中具有高度的保守性，而卫星DNA的多态性则来源于重复单位的重复次数不同，并形成了众多的等位基因。例如，人类1号染色体上的VNTR D1S80，核心序列由16个核苷酸组成，拷贝数在14～41个之间，已知有29种不同的等位基因。 DNA指纹图谱的基本特点： ◆多位点性：基因组中某些位点的小卫星重复单位含有相同或相似的核心序列。在一 定的杂交条件下，一个小卫星探针可以同时与十几个甚至几十个小卫星位点上的等位基因杂交。 ◆高变异性：DNA指纹图谱反应的是多个位点上的等位基因的特征，具有很高的变异 性。发现两个无血缘关系个体具有相同DNA指纹图谱的概率仅为5×10-19，因此，除了同卵双胞胎，几乎不可能有两个人的DNA指纹图谱完全相同。 ◆稳定的遗传性：DNA指纹图谱中的谱带能够稳定遗传，杂合带遵守孟德尔遗传规律。 子代DNA指纹图谱中产生与双亲都不同的新带的概率（基因突变）仅在0.001～0.004之间。DNA指纹图谱还具有体细胞稳定性，即用同一个体的不同组织如血液、肌肉、毛发、精液等的DNA作出的DNA指纹图谱是一致的。 【材料】 人类口腔细胞。 【仪器与试剂】 1．仪器 微量移液器，小型离心机，恒温水浴锅，漩涡振荡器，PCR仪，电泳仪，电泳槽，透射式紫外分析仪（或凝胶成像仪）。 枪头，1.5mL，0.2 mL离心管，棉签，使用前均需121℃高温灭菌 2．试剂 NaCl，琼脂糖，溴化乙锭，Na2-EDTA，SDS，Tris，Proteinase K，冰醋酸，溴酚蓝，二甲苯腈蓝，蔗糖，甘油，DNA相对分子质量标记，Chelex 100树脂（Bio-Rad），PCR pre-mix。3．溶液配制 （1）5% Chelex树脂 Chelex 100(Bio-Rad) 0.5g 50mmol/L Tris-HCl 10mL 用4mol/L NaOH调pH至11，室温可保存3个月，使用前充分混匀。 （2）2.0％琼脂糖凝胶 称2.0g琼脂糖放入250ml三角烧瓶，加入1×TAE溶液100mL微波炉加热溶解，冷却至60℃左右加入1μg/mL溴化乙锭（EB），缓慢混匀后倒胶板。 （3）溴化乙锭（EB） 用无菌水配制5mg/mL储藏液，工作浓度1μg/mL。 注意；溴化乙锭为诱变剂，有致癌作用。配制、稀释和染色时必须戴手套。 （4）0.5mol/L EDTA(pH8.0)
生物103班-苏熙涵-1002040313-人类指纹花样的遗传分析实验报告
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
二、人类皮纹分析
实验学时：10学时 实验类型：设计性 每组 人数：4人/组 、实验目的 1、掌握皮纹分析的基本知识和方法。 2、了解皮纹分析在遗传学中的作用。 、实验原理 简称皮纹。人类的皮肤由表皮和真皮构成。真皮乳头向表 此线又称嵴 纹。嵴纹上有许多汗腺的开口。突起的嵴纹相 互又形成凹陷的沟。这些凹凸的纹理就构成了人体的指（趾）纹和掌 纹。目前，皮纹学的知识和技术, 广泛应用于人类学、遗传学、法医学以及作为临床某些疾病的辅助诊断。 人体的皮纹既有个体的特异性，又有高度的稳定性。皮纹在胚胎发育第3周开始出现，第19周左 右形成，出生后终生不变。 三、主要仪器及试剂 本实验基本不需要用仪器设备，学生可以对自己选定的皮纹通过肉眼直接观察收集数据。（或使 用放大镜、印台、印油、白纸、直尺、铅笔、量角器） 四、实验方案 肉眼直接观察或将双手洗净、擦干，把全手掌在印台上均匀地涂抹上印油，五指分开按在白纸上。 注意用力不宜过猛过重，不能移动手掌或白纸，以免所印皮纹重叠而模糊不清。 1、指纹观察 手指末端腹面的皮纹称为指纹。根据纹理的走向和三叉点的数目，可将指纹分为三种类型：弓形纹、 箕形纹、斗形纹。 1. 1弓形纹（arch ，A ）：特点是嵴线由一侧至另一侧，呈弓形，无中心点和三叉点。根据弓形弯度 分为简单弓形纹和篷帐式弓形纹。 人类皮纹分析 人体的手、脚掌面具有特定的纹理表现, 皮突起，形成许多排列整齐、平行的乳头线,
1.2箕形纹（loop , L）:箕形纹俗称簸箕。在箕头的下方，纹线从一侧起始，斜向上弯曲，再回转起始侧，形状似簸箕。此处有一呈三方向走行的纹线，该中心点称三叉点。根据箕口朝向的方位不同, 可分为两种：箕口朝向手的尺侧者（朝向小指）称正箕或尺箕；箕口朝向手的桡侧者（朝向拇指），称反箕或桡箕。 1. 3斗形纹（whorl，W）是一种复杂、多形态的指纹。特点是具有两个或两个以上的三叉点。斗形纹可分绞形纹（双箕斗）、环行纹、螺形纹和囊形纹等。 根据统计，指纹的分布频率因人种而异，存在种族，性别的差异。东方人尺箕和斗形纹出现频率高, 而弓形纹和桡箕较少；女性弓形纹多于男性，而斗形纹较男性略少。 2、嵴纹计数 2.1指嵴纹计数：弓形纹由于没有圆心和三叉点，计数为零。箕形纹和斗形纹，则可从中心（圆心）到三叉点中心绘一直线，计算直线通过的嵴纹数。斗形纹因有两个三叉点，可得到两个数值，只计多的一侧数值。双箕斗分别先计算两圆心与各自三叉点连线所通过的嵴纹数，再计算两圆心连线所通过的嵴纹数，然后将三个数相加起来的总数除以2，即为该指纹的嵴纹数。 为10个手指指嵴纹计数的总和。我国男性平均值为148条，女性为138 条。 图：指纹的类型 2. 2指嵴纹总数（TFR）: 尺箕左手 弓形纹篷》1>^式弓 形纹 橈箕左手 斗形绒绞形纹<双箕沖3
DNA指纹的遗传分析实验报告
DNA指纹的遗传分析 【实验原理】 “DNA指纹”是指可以利用DNA差异来进行与传统指纹分析相似的身份识别。DNA指纹是以DNA的多态性为基础，而卫星DNA的发现则是其最重要的奠基石。卫星DNA是由一短序列（即重复单位或核心序列）多次重复而成，因此也有人称其为可变数目串联重复序列（variable numbers of tandem reprat，VNTR）,在人类基因组中存在多种由不同重复单位组成的卫星DNA，重复单位的碱基序列在不同个体中具有高度的保守性，而卫星DNA 的多态性则来源于重复单位的重复次数不同，并形成了众多的等位基因。列如，人类1号染色体上的VNTR D1S80，核心序列由16个核苷酸组成，拷贝数在14～41个之间，已知29种不同的等位基因。 1984年Jefferys等人首次将分离的人源小卫星DNA用作基因探针，同人类核DNA的酶切片段杂交，产生了由10多条带组成的杂交图谱，不同个体杂交图谱上带的位置就像指纹一样因人而异，因而Jefferys等人称之为DNA 指纹图谱。产生DNA指纹图谱的过程叫做DNA指纹分析，目前包括PCR、RFLP（限制性内切酶酶切片段长度多态性）和RAPD（随机扩增多态性DNA）等方法。 DNA指纹图谱的基本特点： （1）多位点性：基因组中某些位点的小卫星重复单位含有相同或相似的核心序列。在一定的杂交条件下，一个小卫星探针可以同时与十几个甚至几十个小卫星位点上的等位基因杂交。 （2）高变异性：DNA指纹图谱反应的是多个位点上的等位基因的特征，具有很高的变异性。发现两个无血缘关系个体具有相同DNA指纹图谱的概率仅为5×10-19，因此，除了同卵双胞胎，几乎不可能有两个人的DNA指纹图谱完全相同。 （3）稳定的遗传性：DNA指纹图谱中的谱带能够稳定遗传，杂合带遵守孟德尔遗传规律。子代DNA指纹图谱中产生与双亲都不同的新带的概率（基因突变）仅在0.001～0.004之间。DNA指纹图谱还具有体细胞稳定性，即用同一个体的不同组织如血液、肌肉、毛发、精液等的DNA作出的DNA 指纹图谱是一致的。 由于DNA指纹图谱具有这些显著的特征，他已经成为最具吸引力的遗传标记。Jeffreys是第一个意识到DNA指纹可以建立个人身份识别系统的人，并且首先将其用于亲子鉴定，移民审查和凶杀侦破。1989年该技术获美国国会批准作为正式法庭物证手段。此外，它还被用于医生诊断及寻找与疾病连锁的遗传标记，探明动物种群的起源及进化过程，在作物的基因定位及育种上也有非常广泛的应用。
实验七 人类指纹的遗传分析
遗传学实验人类指纹的遗传分析 在人类的手指、掌面、足趾、脚掌等器官的皮肤表面，分布着许多纤细的纹线。这些纹线可分两种：凸起的嵴纹及两条嵴纹之间凹陷的沟纹。由不同的嵴纹和沟纹形成了各种皮肤纹理，总称皮纹。皮纹具有一定的特征，可以分类识别。在手指端部的皮肤纹理称为指纹（finger print）。每个人都有一套特定的指纹，且这套指纹的纹理终生不变。因而早在1890年Galton就提出用指纹作为识别一个人的标志。至今人们还利用指纹确认嫌疑犯、死者、失踪的儿童或进出某些重要部门的成员等。 指纹有三种基本类型：弓形纹、箕形纹和涡形文（又称螺纹或斗形纹）。在后两种指纹中有三组纹线经过的三叉点，计算三叉点与指纹中心的连线上的纹嵴数即得一个手指的纹嵴数。将十指的纹嵴数相加得总指嵴数（有关概念在“结果辨析”中详细介绍）。有人研究了亲属间总指嵴数的相关，发现同卵双生子与异卵双生子间的相关系数分别为0.95±0.07（理论相关1.00）、0.49±0.08（0.50）（这个结果也为鉴定双生儿究竟是同卵还是异卵提供了一种方法），而父母与子女间为0.48±0.03（0.50）（Chen,1988）。这个结果说明，总指嵴数是一种遗传的性状，且遗传基因是加性的。目前认为这个性状是多基因控制的数量性状，但究竟由哪些基因控制、其遗传方式是什么至尽尚未弄清。 据研究，指纹在胚胎发育第13周开始形成，在第19周完成（Nora,et al.1981）。自然，如果有某种遗传或生理的因素造成嵴纹发育不良，就能在指纹上反映出来。许多研究证实了这个推论。如Down氏综合证患者的10个指头都是正箕纹的比例增加，食指和小指上的出现反箕的比例较正常人高；Klinefelter氏综合证患者弓形纹正常人多，从而使总指嵴数降低。因而指纹又可作为诊断某些先天畸形的一种辅助工具。 除指纹外，掌、趾、足等处的皮纹也用于遗传分析或临床诊断。 在本次实验中，诸位将获取并分析自己的指纹，计算总指嵴数，最后分析全班同学总指嵴数的分布情况。 实验材料和器具 2B以上的软铅（B是铅笔硬度的标记，B前面的数字越大，笔芯越软）；
人类指纹的分析
人类指纹的分析 一、实验原理和目的 人类皮纹是受基因控制的遗传性状，具有高度的稳定性，即出生后已定型（胚胎第13－19周形成），而且终生不变。同时还具有个体特异性。掌握其调查方法可以为遗传病诊断提供资料。人类指（趾）、掌（跖）部位的皮肤表层隆起的纹理称皮嵴，凹陷的纹理称皮沟。根据皮嵴和皮沟的方向不同而形成的皮肤纹理总称皮纹。其中的指纹就是手指尖端的皮肤纹理图象。 1. 指纹类型（finger tip patterns） 最常使用的指纹型式共分为四大类：斗型纹(Whorl)、正箕纹(Loop)反箕纹(Reverse Loop)以及弧形纹(Arch)等四类；现将此四类纹型介绍如下： 斗型纹(Whorl) 斗型纹的主要特征是具有两个三叉点(Triradius)，如下图所示，其中红色圆圈即是三叉点。相似于斗型纹，尚有三种常见的斗型纹衍生纹路：延斗纹(Elongated Whorl)、双箕斗(Double Loop Whorl)、孔雀眼(Peacock’s Eye)。 斗形纹(Whorl涡漩) 双箕斗形(Double Loop Whorl) 延斗形(Elongated Whorl) 混合形(Compound) 正箕纹(Loop) 正箕纹的主要特征是具有一个三叉点(Triradius)，并且其循环纹路尾巴指向小指，如下图所示，该图是个右手指纹，其中红色圆圈为三叉点，而尾巴朝向右边(即右手小指区)。
正（右）箕纹(Reverse)) 反（左）箕纹(Reverse Loop) 反箕纹(Reverse Loop) 反箕纹的主要特征是具有一个三叉点(Triradius)，并且其循环纹路尾巴指向姆指，如上图所示，该图是个右手指纹，其中红色圆圈为三叉点，而尾巴朝向左边(即右手姆指区)。 弧（弓）形纹(Arch) 弧形纹的主要特征是没有三叉点(Triradius)，呈现有弧度的纹路。如下图所示，依弧形纹的弧度不同，还可发现其它类型的相似弧形纹。 弧形纹(Arch) 拱形弧纹(Tended Arch) 2.总指嵴纹数 从箕形纹或斗形纹的中心点到三叉画一直线，计数这条直线跨过的嵴纹数目，称为嵴纹计数（ridge count）。弓形纹无三叉，其嵴纹数为0，箕形纹有一个三叉故有一个嵴纹数，斗形纹有两个三叉故有二个嵴纹数（取两个中较大的为准），将十指嵴纹数相加，即为总指嵴纹数（total finger ridge count,TFRC）。 二、实验用品 指纹遗传调查记录表, 指纹遗传分析表, 碳沫，透明胶纸带，剪刀, 放大镜, 直尺, 量角器, 铅笔。 三、实验内容 1．本人的指纹图制备。 2．本人的指纹类型辨析。
DNA指纹的遗传分析
DNA指纹的遗传分析 姓名：谢京合班级：生物技术校园卡号：320090922730 【实验原理】 “DNA指纹”是指可以利用DNA差异来进行与传统指纹分析相似的身份识别。DNA指纹是以DNA的多态性为基础，而卫星DNA的发现则是其最重要的奠基石。卫星DNA是由一短序列（即重复单位或核心序列）多次重复而成，因此也有人称其为可变数目串联重复序列（variable numbers of tandem reprat，VNTR）,在人类基因组中存在多种由不同重复单位组成的卫星DNA，重复单位的碱基序列在不同个体中具有高度的保守性，而卫星DNA的多态性则来源于重复单位的重复次数不同，并形成了众多的等位基因。例如，人类1号染色体上的VNTR D1S80，核心序列由16个核苷酸组成，拷贝数在14～41个之间，已知29种不同的等位基因。 1984年Jefferys等人首次将分离的人源小卫星DNA用作基因探针，同人类核DNA的酶切片段杂交，产生了由10多条带组成的杂交图谱，不同个体杂交图谱上带的位臵就像指纹一样因人而异，因而Jefferys等人称之为DNA指纹图谱。产生DNA指纹图谱的过程叫做DNA指纹分析，目前包括PCR、RFLP（限制性内切酶酶切片段长度多态性）和RAPD（随机扩增多态性DNA）等方法。 DNA指纹图谱的基本特点： （1）多位点性：基因组中某些位点的小卫星重复单位含有相同或相似的核心序列。在一定的杂交条件下，一个小卫星探针可以同时与十几个甚至几十个小卫星位点上的等位基因杂交。 （2）高变异性：DNA指纹图谱反应的是多个位点上的等位基因的特征，具有很高的变异性。发现两个无血缘关系个体具有相同DNA指纹图谱的概率仅为5×10-19，因此，除了同卵双胞胎，几乎不可能有两个人的DNA指纹图谱完全相同。 （3）稳定的遗传性：DNA指纹图谱中的谱带能够稳定遗传，杂合带遵守孟德尔遗传规律。子代DNA指纹图谱中产生与双亲都不同的新带的概率（基因突变）仅在0.001～0.004之间。DNA指纹图谱还具有体细胞稳定性，即用同一个体的不同组织如血液、肌肉、毛发、精液等的DNA作出的DNA指纹图谱是一致的。 由于DNA指纹图谱具有这些显著的特征，他已经成为最具吸引力的遗传标记。Jeffreys是第一个意识到DNA指纹可以建立个人身份识别系统的人，并且首先将其用于亲子鉴定，移民审查和凶杀侦破。1989年该技术获美国国会批准作为正式法庭物证手段。此外，它还被用于医生诊断及寻找与疾病连锁的遗传标记，探明动物种群的起源及进化过程，在作物的基因定位及育种上也有非常广泛的应用。 【实验材料】 人类口腔细胞。 【实验仪器与试剂】 1．仪器 微量移液器，小型离心机，恒温水浴锅，漩涡振荡器，PCR仪，电泳仪，电泳槽，透射式紫外分析仪（或凝胶成像仪）。
实验四 人类皮肤纹理的观察分析
实验四：人类皮肤纹理的观察分析 一、实验目的 1、掌握人类手部皮纹常用观察项目的分析方法； 2、了解人类手部皮纹的异常指标。 二、实验原理 皮肤纹理（dermatoglyphy）：是指人体皮肤某些特定部位出现的纹理图形，简称皮纹。 皮纹是由真皮乳头向表皮突出形成许多排列整齐、平行的乳头线——嵴纹（ridge）和嵴纹之间的凹陷——皮沟（dermal furrow）组成的。 皮肤纹理呈多基因遗传，在胚胎发育第13周开始出现，第19周左右形成，且终生不变，具有个体的特异性。 研究发现，皮纹的异常与某些遗传性疾病，尤其是染色体病有较高的相关性。因此，皮纹可用于某些遗传病的辅助诊断。 三、实验材料 双手、印泥等 四、实验内容与步骤 （一）采样： 将双手洗净、擦干，把全手掌在印台上均匀地涂抹上印油，五指分开按在白纸上。 注意：用力不宜过猛过重，不能移动手掌或白纸，以免所印皮纹重叠而模糊不清。 （二）观察与分析 1、指纹（1）指纹类型：弓形纹、箕形纹、斗形纹 （2）指纹嵴线总数：十指嵴线数的总和 2、掌纹（1）a-b嵴线数：左右手各得一个数值 （2）atd 角：左右手各得一个数值 （3）主线横向指数：左右手各得一个数值 3、掌褶纹类型：普通型、过渡I型、过渡II型、 通贯型（猿线）、悉尼型 1、指纹类型 弓形纹：平行的嵴纹从一侧走向另一侧，中间隆起呈弓形，无三叉， 箕形纹：嵴纹从一侧发出，走向对侧指端，再折返回到同侧，形似簸箕。根据箕口方向可分为桡箕和尺箕。箕口的对侧有一个三叉点。 斗形纹：纹线呈同心圆状或螺旋状，有2个三叉点。 （根据纹理的走向和三叉点的有无及数目，可将指纹分为三种类型） 三叉：是指由三条嵴线相交成“Y“或”人“形的标记。 2、指纹嵴线总数 计数方法：从箕形纹或斗形纹的纹心向三叉连线，线段经过的嵴纹条数称嵴纹数（不包括起止点的嵴纹）。斗形纹有两个三叉点故有二个嵴纹数，只计嵴纹数大者。将十指指纹嵴线数相即为指纹嵴线总数（TFRC）。（指嵴纹总数（TFRC）：为10个手指嵴纹计数的总和。我国男性平均值为148条，女性为138条。）
人类指纹的采集识别与分析
生命与环境科学学院 遗传学实验报告 年月日 姓 名： 学 号： 年 级： 专 业： 指导教师： 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（quantitative character）和质量性状（qualitative character）。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Henry Fauld及William Herschel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。 本实验采用石墨粉末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 2B铅笔，白纸，透明胶带，直尺等。 2.实验原理 2.1.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。 2.2.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。 2.3.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(pattern intensity index, PID )：PID = (2 W +L)／N = (2 W +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)．) 2.4.指纹类型 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
人类指纹的遗传花样分析
人类指纹的遗传花样分析 姓名丁天川生物122 1202040222 同组同学祝洪晨（组长）张鼎徐瑾 实验时间2013年11月23日 摘要指纹是手指端部的各种皮肤纹理，有弓形纹、箕形纹、斗形纹和混合型4种表型。它的遗传性状为数量性状。本实验应用总指嵴数计数法（指嵴数指从指纹中心点到距中心点最远的一个三叉点之间划一条直线，连线所经过的纹嵴数目。十个手指指嵴数相加得总指嵴数（TRC））的统计方法来统计分析全班同学的指总脊数，了解指纹遗传的特点和研究方法。 1引言遗传学中根据遗传性状特征的表现分为质量性状和数量性状；质量性状是指相对性状间差异明显，表现为不连续变异的性状；数量性状之间差异不明显，表现为连续变异的性状，它受多对基因控制，基因之间是相互累加的相互累加的关系，易受环境影响而发生变异，遗传符合孟德尔定律。 从19 世纪中期开始，很多学者开展了对指纹遗传的研究，Galton研究了有血缘关系的人群的指纹证明了指纹花样对一个人来说是一个稳定的且具有特异性的性状。1880年Henry Fauld和William Herschel相继提出利用指纹鉴定个人身份的设想。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即能在指纹上反映出来。 本实验中，我们应用Mertens等介绍的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，从而对指纹遗传的特点有了更深刻地认识。 2 实验材料和方法 2.1实验材料 2B铅笔一只；约20cm×10cm的复印纸一张到二张；6cm×9cm的纸片一张；透明胶带；直尺一把个人电脑及AdobePhotoshop软件；扫描仪一台；剪刀。 2.2 实验方法