实验7人类指纹图谱的遗传分析

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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(fingerprint)。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

2、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

3、研究,指纹在胚胎发育第13周开始形成,在第19周完成(Nora,etal.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

4、的软铅(B是铅笔硬度的标记,B前面的数字越大,笔芯越软);5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

5、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(tentedarch);另一种是中间隆起

6、较平缓的则称弧形弓(simplearch)。(2)箕形纹(loop)5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(radialloop)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

7、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(ridgecount)。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

8、值较大的一个作为其纹嵴数

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