实验7人类指纹图谱的遗传分析.doc

1 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，计算三叉点和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 生子和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），而父母和子女间为 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2 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）； 白纸（一小片即可）； 透明胶带（胶带的宽度应和第一指节长度相当，不宜太窄）； 放大镜； 直尺（10cm左右） 本实验中所用取手印的方法是 Mertens(1998)的方法作者认为使用这种方 法获取手印很方便，同时得到的指纹也很清晰。

也可用印泥或油墨等获取指印 用印泥或油墨取指印时，要注意各个手指在纸上滚压时，用力要均匀，同时不 能太重，否则很难得到清晰的指纹 实验步骤 1、洗净双手，擦干，用铅笔在白纸片上涂黑 3~4cm 见方的一小块将要取指 印的手指在涂黑的区域中涂抹，将整个指尖涂黑揭一条宽度和手指第一指节 长度相当的透明胶带，从指尖的一侧裹至另一侧，轻压，再揭下来，上面即附 着你的指纹将这条透明胶带贴在表1“我的指纹”一栏中相应的位置上 2、重复第1个步骤，直至获得10个手指的指纹 3、参照“结果辨析及统计分析”中的有关内容，在放大镜下检查、分析你的指 纹类型算出总指嵴数算出总指嵴数，并统计分析同班的同学的指嵴数的情 况结果辨析及统计分析 1、指纹的类型 人类的指纹主要有三种类型 （1）弓形纹（arch） 由几种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 弓形弓形纹又可分成两种一种中央隆起很高形成帐篷状，称帐形弓 （tented arch）；另一种是中间隆起较平缓的则称弧形弓（simple arch） （2）箕形纹（loop） 3 几种嵴纹从手指一侧发出后向指尖方向弯曲，再折回发出的一侧，形成一 组簸箕状的纹线。

箕口的开口方向有两种：一种朝着本手尺骨一侧（即小指方 向），这种箕形纹称尺箕（ulnar）或正箕；而开口朝着桡骨一侧（即拇指方向） 的称桡箕（radial loop）或反箕 （3）斗形纹(whorl) 又称螺纹或涡形纹，有几条环形或螺线形的嵴纹绕着一个中心点组成根 据构成斗形纹的嵴纹的形态，又可将斗形纹分成环形斗、螺行斗、囊形斗等类 型环形斗由几条呈同心圆环状的嵴纹组成；螺形斗则由螺线形嵴纹组成如 果在斗形纹的中心，有一条闭合的曲线形嵴纹和其内部的几条弧形线共同组成 一个囊状结构，则此斗形纹为囊形斗 除了这三种基本类型的指纹外，还有其他类型它们有的由这三种指纹混合而 成（如箕、斗混合，箕，箕并列等），有的形状奇特，无法归类在总指嵴数 的记数中，无法归类的不做统计 2、总指嵴数统计 皮纹中凡有3组不同走向的嵴纹汇聚的区域称为三叉点（tritadius）用 铅笔从指纹中心点到距中心最远的1个三叉点之间划一条连线，连线所经过的 纹嵴数目（连线起止点处的嵴线数不计算在内）称纹嵴数（ridge count）具 体方法参见图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 多的三叉点，则取数值较大的一个作为其纹嵴数。

双箕斗嵴线计数时，分别将 两圆心和各自的轴作连线，计算出两条连线的嵴线数两条嵴线数之和除以 2，其得数为该指纹的嵴线数将10个手指的嵴纹数相加，综合称为总指嵴数 （total ridge count,TRC） 表 我的指纹图型及纹嵴数左 手 拇指 食指 中指 环指 小指 我的指纹 指纹类型4 纹嵴数 左手纹嵴数小计： 右手 拇指 食指 中指 环指 小指 我的指纹 指纹类型 纹嵴数 右手纹嵴数小计： 总指嵴数： 不同的种族间及不同和性别间总指嵴数存在差异欧洲人平均男性约145， 女性约127有研究表明，中国人的总指嵴数比欧美人高，男约162.7，女约 153.1（马慰国，1981）另外，指纹类型的分布也存在着民族、种族的差异 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%（刘 少聪，1984）参考文献 李崇高.1979.630例正常学龄儿童手的皮纹学观察.遗传，1（4）：7~9 刘少聪.1984.新指纹学.合肥：安徽人民出版社. 马慰国.1981.西安地区750例人手皮纹图型调查分析.遗传，3（1）：1~5 苏应元.1979.皮纹嵴图型和先天畸形.遗传，1（1）：21~24 Chen H.1988.Medical genetics handbook.Warren H.Green,Inc.,221~226 Levitan M,et al.1977.Textbook of human genetics,2nded.Oxford University Press,Inc. Mertens T R,et al.1998.Genetics laboratory investigations,11thed.Prentice- Hall,Inc. Nora J J,et al.1981.Medical genetics,2nded.Lea&Febiger,379~392 Penrose L S.1969.Dermatoglyphics.Scientific American,221(6):72~845。