人类指纹花样的遗传分析
为什么人类的指纹是独一无二的
为什么人类的指纹是独一无二的人类的指纹是独一无二的，这是由于人类指纹的形成过程以及每个个体身体特征的差异所决定的。
本文将探讨人类指纹独特性的原因，并对其形成过程进行解释。
一、指纹形成的原因人类指纹形成的原因与胚胎发育和遗传基因有关。
在胚胎发育的早期阶段，指纹的形成主要是由胚胎中的胚层组织发育而来。
而这些胚层组织在不同的区域上会发育出不同的皮肤纹理，最终形成指纹的图案。
此外，遗传基因的影响也是指纹独特性的原因之一。
指纹的形态图案是由遗传信息控制的，而每个人的遗传基因都是独一无二的。
因此，人类指纹的图案也是每个人独特的。
二、指纹图案的分类根据指纹图案的形态特征，可以将其分为三大类：弓形纹、环形纹和螺旋纹。
弓形纹是指纹纹线向内弯曲形成的图案，弧度可大可小；环形纹是指纹在圆形或半圆形中环绕的图案；螺旋纹则是指纹呈螺旋状延展的图案。
这些不同的图案特征使得每个人的指纹图案都不相同。
三、指纹辨识的重要性人类指纹独一无二的特性使其成为了一种非常有效的身份识别技术。
指纹辨识可以通过对指纹纹线的模式、图案以及交叉点的分析，来确定一个人的身份。
这种方法不受年龄、性别和身体外貌的影响，且准确率高，被广泛应用于刑侦和安全领域。
四、指纹比对的原理指纹比对是通过对两个或多个指纹图案进行对比分析，来确定是否存在相同的指纹特征。
这种比对通常是通过自动化指纹识别系统来完成的。
该系统首先会提取图像中的指纹特征，如纹线的形状和交叉点的位置等，然后与数据库中已有的指纹图案进行比对。
五、指纹识别技术的应用指纹识别技术在现代社会中得到了广泛的应用。
除了在刑侦和安全领域，指纹识别也被应用于手机解锁、电子支付、边境管控等方面。
由于每个人的指纹是独一无二的，因此指纹识别技术可以提供更加安全可靠的身份验证手段。
六、指纹保护与隐私鉴于指纹是人类唯一的生物特征之一，个人的指纹信息需要受到保护。
在使用指纹识别技术时，相关的指纹数据库应该建立起严格的访问控制机制，以防止指纹信息被非法获取和滥用。
揭开人类指纹的奥秘
揭开人类指纹的奥秘在我们的日常生活中，指纹是一个既熟悉又神秘的存在。
当我们解锁手机、办理证件或者进行犯罪侦查时，指纹都发挥着重要的作用。
但你是否真正了解指纹背后的奥秘呢？首先，让我们来了解一下指纹是如何形成的。
在胎儿发育的早期阶段，大约在妊娠的第 10 周左右，指纹就开始逐渐形成了。
这个过程受到遗传因素和胎儿在子宫内的生长环境的共同影响。
指纹的形成与皮肤的发育有关，皮肤中的细胞在生长和分化的过程中，由于受到不同的压力和张力，从而形成了独特的纹理。
那么，为什么每个人的指纹都是独一无二的呢？这是因为指纹的形成是一个极其复杂和随机的过程。
即使是同卵双胞胎，他们的指纹也存在着细微的差别。
在指纹形成的过程中，无数的因素相互作用，包括基因的表达、胎儿的活动、子宫内的环境等等，这使得每个人的指纹都具有独特的特征。
这种独特性使得指纹成为了一种可靠的身份识别标志。
指纹的类型主要分为三种：弓形纹、箕形纹和斗形纹。
弓形纹就像是一个向上弯曲的弓，线条比较简单；箕形纹则像是一个开口朝向一侧的簸箕；斗形纹则呈现出一种环形的结构。
不同类型的指纹在人群中的分布比例也有所不同，而且每个人手指上的指纹类型组合也是独一无二的。
指纹的特征点是识别指纹的关键。
这些特征点包括端点、分叉点、孤立点、环点等等。
通过对这些特征点的分析和比对，可以准确地判断两个指纹是否来自同一个人。
在现代科技的支持下，指纹识别技术已经非常成熟，并且广泛应用于各个领域。
在刑侦领域，指纹常常成为破案的关键线索。
犯罪现场留下的指纹可以帮助警方锁定嫌疑人。
通过与数据库中的指纹进行比对，能够快速地确定嫌疑人的身份。
而且，指纹的稳定性非常高，即使经过时间的推移，指纹也不会发生明显的变化，这为长期的犯罪侦查提供了有力的支持。
除了刑侦，指纹在日常生活中的应用也越来越广泛。
比如我们常见的指纹解锁手机，它不仅方便快捷，而且安全性较高。
此外，指纹考勤系统在企业中也得到了广泛的应用，有效地避免了代打卡等现象的发生。
人类指纹的分析
二、实验原理
一般认为，人的指纹终生不变；每个人都有其特定的指 纹，因此指纹可以作为识别一个人的标志 例如：长期以来作为侦破案件的手段之一。 指纹签到 指纹报名
指纹检查可作为某些遗传病诊断的辅助指标。
大量的研究表明，某些遗传病，特别是一些染色体病、 先天性代谢病和先天畸形等常伴有皮肤纹理和指纹的异
3.统计班级的男生、女生的平均TRC 分别是多少？
4.统计不同类型指纹出现频率。
以上问题用图表回答，见书108，109页
实验七
数量性状的遗传分析
----指纹分析
一、实验目的
1. 学习并掌握人类指纹的类型和测量 分析方法； 2. 通过结果分析了解不同类型指纹的 分布特征。
二、实验原理
指纹（finger ridge) 是指手指端部的皮肤纹理。 它是由真皮乳头向表皮突起， 形成的一条条凸起的乳头线， 其上有汗腺开口，称嵴纹 (ridge)；各嵴纹间凹下的部 分称为沟，这些凸凹的嵴和沟 就构成特定的指纹。
3. 指尖从胶带的一侧裹至另一侧，轻压，再揭下
来。
四、实验步骤
4. 重复此步，直至获得10个手指的指纹。 5. 记录指纹相关类型的数据。
五、作业
右手
拇指 食指 中指 无名指 小指
类型
嵴数
总数 =
指纹印迹
五、 作业
左手
拇指 食指 中指 无名指 小指
类型
嵴数
总数 =
指纹印迹
五、 作业
1. 你的TRC是多少? 2.统计全班同学的平均TRC 是多少?
常
二、实验原理
TRC 与X 、Y 染色体的关系 45 X —— 165 46 XY —— 145 （162.7） 46 XX —— 127 （153.1） 47 XXY ——114
Exp14 人体指纹的遗传分析
一、实验目的
• 掌握指纹分析的基本知识与方法
• 了解指纹分析在遗传学上的应用
二、实验原理
• 皮纹:多基因
• TFRC: 加性效应
• 显/隐/部分/外显不全
• 1213w出现,19w形成
• 暴露在外面的遗传因子
Galton (1822-1911)
个体身份;运动员选材
亲属间TFRC相关性分析
同卵双生 异卵双生 亲子 统计数据 理论相关 1.00 0.95±0.07 0.50 0.49±0.08 0.48±0.03 0.50
不同种族 性别的个体间TFRC差异
、
TFRC 中国人 中国男性 中国女性 汉族男性 汉族女性 欧洲男性 欧洲女性 欧洲人 162.7 153.1 148.8 138.5 145 127
斗形 50%
箕形 47.5%
弓形 2.5%
较少
较多
指纹异常与人类健康
• 十指均尺箕者,大多患老年性痴呆
指纹特征 弓形纹 >7个 正常人群 21三体 18三体 13三体 1% 80% 多见 5P 45, X
斗形纹 >7个
TFRC数 小指1条嵴纹 通贯手(双手)
Hale Waihona Puke 8%低 0.5% 2% 17% 31% 40% 25% 62% 低
2. 结果辨析及统计分析
• 放大镜下检查 分
、
析你的指纹类型 • 嵴纹计数 • TFRC统计分析
实验指纹图形及嵴纹数统计
左手 右手 拇 食 中 环 小 拇 食 中 环 小 指 指 指 指 指 指 指 指 指 指 实验指纹 指纹类型 嵴纹数
总计 总指嵴数
五、作业
1. 将本人指纹的各项调查结果填入表中.
实验十六数量性状的遗传学分析：人类指纹分析
实验原理
► 人类的性状受遗传背景和环境因素双重影响，形成
和成熟于生理生化过程之中，因此不难理解，遗传 或生理因素的异常，可能会造成嵴纹发育的异常， 即指纹参数就会非同寻常。长期以来，这个推论已 经被大量的异常遗传性状或遗传疾病所证实。 ► 例如：在Down氏综合症患者的手指短粗，10个指 头中正箕纹的比例均增加，在食指和小指上出现反 箕（桡箕）的比例明显地较正常人高，许多患者小 指尽一条褶纹。皮纹性状的分析是非常重要的，不 仅指纹可被用作诊断某些先天畸形或遗传性疾病的 辅助工具，掌、趾、足等处的皮纹，同样在遗传分 析或临床诊断中能够派上用场。
数量性状的遗传分析： 人类指纹的分析
实验原理
前言：
Galton,Sir Francis（1822～1911），英国人 类学家、优生学的创始人、气象学家，Charls Darwin的表弟。1890年前后，通过大量的研究，认 为没有两个人的指纹是相同的，从而提出用指纹作 为鉴定人的一种工具，并初步建立了用指纹鉴定人 的方法。他用数学的方法分析人类的一些表型及行 为的遗传变异的实践，也为后来数量遗传学的发展 提供了良好的方法。
结果辨析及统计分析
1.指纹类型 （1）弓形纹； （2）箕形纹； （3）斗形纹； （4）混合形纹。
结果辨析及统计分析
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点 最远的一个三叉点指尖划一条连线，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）。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差点，则 取数值较大的一个作为其纹嵴数。双箕斗嵴线计数 时，分别将两圆心与各自的轴作连线。将10个手指 的嵴纹数相加，总和称为总指嵴数（total ridge count,TRC）。
指纹 达尔文 基因
指纹达尔文基因我们来探讨一下人类指纹的形成。
指纹是人类手指或脚趾皮肤表面的纹理，它们形成于胎儿发育的早期阶段。
指纹的形成与胚胎期间的胚胎层次有关，主要是由胚胎表皮层和真皮层的相互作用所致。
在胚胎发育过程中，胚胎表皮层的细胞会在指尖区域形成脊线（ridge），而真皮层的细胞则会在脊线之间形成脊谷（valley）。
这种脊线和脊谷的排列方式就形成了不同的指纹图案。
接下来，我们将指纹与达尔文的进化理论联系起来。
在达尔文的进化理论中，他提出了“自然选择”的概念，即适应环境的个体更有可能生存下来并繁殖后代。
在这一理论中，指纹被认为是一种适应环境的特征。
指纹的图案独特且稳定，每个人的指纹都是独一无二的。
这种独特性使得指纹成为一种身份识别的工具，被广泛应用于刑事侦查和个人身份验证等领域。
因此，可以说指纹的形成与进化过程中的自然选择有一定的关联。
指纹与基因之间也存在一定的关系。
基因是人类遗传信息的单位，它们携带着个体的遗传特征。
指纹图案的形成与基因中的一些特定基因有关。
研究发现，一些基因与指纹的形成和图案类型有关。
例如，一个名为HOXC8的基因被发现与人类指纹的形成有关。
这个基因的突变可能导致指纹图案的改变或缺失。
总结一下，人类指纹的形成是由胚胎表皮层和真皮层的相互作用所致，指纹图案的独特性使其成为一种身份识别的工具，与达尔文的进化理论中的自然选择有一定的关联，同时指纹的形成与一些特定的基因有关。
指纹、达尔文和基因这三个关键词从不同的角度展示了人类指纹的形成、进化以及与基因之间的联系。
这些研究对于理解人类进化、个体识别和基因遗传等方面具有重要意义。
人类指纹花样的遗传分析
人类指纹花样的遗传分析摘要:指纹的遗传是一种数量性状遗传。
通过实验了解数量遗传的统计分析方法。
增加对指纹作为遗传性状的了解。
1.引言（1）在自然界中，存在着一种相互之间不能截然分开的性状，亦即性状之间呈现连续的变异。
这种性状是数量遗传性状。
人类指纹花样的遗传分析就是一种数量性状的遗传研究。
（2）指纹就是表皮上突起的纹线。
由于人的遗传特性，虽然指纹人人皆有，但各不相同。
指纹有很多种分类系统，目前应用最广泛的是Henry（1900）年的分类系统，这套系统将人类的指纹分为弓形纹，箕形纹，斗形纹和混合型纹。
有同心圆或螺旋纹线，看上去像水中漩涡的，叫斗形纹；有的纹线是一边开口的，就像簸箕似的，叫箕形纹；有的纹形像弓一样，叫弓线纹。
混合型纹比较难仔细辨别，是几种指纹类型的混合型。
（3）指纹的嵴数的统计：用笔从一个指纹的中心点到距中心点最远的一个三叉点中心之间划一条直线，这条假想的线所接触到的指纹数目即为这个指纹的纹嵴数。
将十个手指的指嵴数相加得到总嵴数（TCR）。
弓形纹没有指纹中心和三叉点，指嵴数为零；普通斗形纹有一个中心、两个三叉点，因而有两个指嵴数，研究中取其较大的那个；双箕斗形纹的指嵴数的计数存在争议中。
本次试验采取的是：位于左侧的箕形纹，从中心点向位于左侧的三叉点连线，右侧的箕则向右侧的三叉连线，计算各自的线的指嵴数，然后去大者为其指嵴数。
（4）用2B铅笔涂抹白纸，涂出一小块黑色区域。
再将手指第一指节涂黑，然后用透明胶粘住手指，印出指纹，然后再揭下，贴在白纸上。
2.实验材料2.1试验材料每个同学：2B铅笔一支、约20㎝×10㎝的复印纸，约6㎝×9㎝的纸片一张、透明胶带（胶带的宽度应略大于第一个指节的长度）一卷、直尺一把整个实验班电脑一台、普通平板扫描机一台2.2试验方法印取指纹用铅笔在20㎝×10㎝的复印纸上画10个格子，分为上下两排，每排五格，每格大约3㎝×4㎝，用于贴印取的指纹。
为什么人类有指纹的独特图案
为什么人类有指纹的独特图案？
人类指纹的独特图案是由胚胎时期皮肤发育过程中形成的。
以下是一些关键点：
1. 皮肤发育：在人类胚胎发育过程中，表皮、真皮以及基质层都在共同成长。
柔软的皮下组织长得相对比坚硬的表皮快，对表皮产生源源不断的上顶压力。
2. 表皮收缩：由于皮下组织的压力，表皮被迫向内层组织收缩塌陷，逐渐变弯打皱，形成纹路。
这种变弯打皱的过程随着内层组织产生的上层压力的变化而波动起伏，形成凹凸不平的脊纹或皱褶。
3. 指纹图案：指纹图案的形成与皮肤表面的这种变弯打皱过程有关。
由于各种内外因素的影响，如遗传、环境等，使得每个人的指纹图案独一无二。
4. 终身不变：指纹一旦形成，终身不会改变。
这是因为指纹图案是由皮肤的发育过程决定的，而这些发育过程在出生后就已经完成。
综上所述，人类指纹的独特图案是由胚胎时期皮肤发育过程中形成的。
这种独特性使得指纹成为了一种可靠的身份识别方式。
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。
实验十六数量性状的遗传学分析：人类指纹分析
稳定性
指纹在个体发育过程中相 对稳定，不会因外部环境 或生长发育而发生显著变 化。
指纹类型的遗传学解释
皮纹分类
根据指纹的形态特征，可以将人 类指纹分为斗形纹、箕形纹和弓 形纹三大类，每类又可细分为不 同的亚型。
遗传学分析
通过遗传学分析，可以确定不同 指纹类型之间的遗传关系，以及 不同特征之间的连锁关系。
准备显微镜、放大镜、记录本、相机等观察和记录工具，确保实验过程的顺利进 行。
指纹观察与记录
观察指纹特征
使用显微镜或放大镜仔细观察每个指 纹的特征，包括纹路走向、纹路密度、 纹路类型等。
记录数据
详细记录每个指纹的特征，并拍照或 扫描进行存档，确保数据的准确性和 可追溯性。
数据处理与分析
数据整理
将观察和记录的数据进行整理，建立数据库或数据表格， 便于后续的数据处理和分析。
作用。
数量性状在群体中呈连续变异， 受多个基因和环境因子影响，遗
传力较高。
数量性状遗传学在农业、医学和 生物多样性保护等领域具有广泛
应用。
人类指纹分析的意义
个体识别
指纹具有高度的个体特异性， 可用于身份识别和犯罪侦查。
遗传疾病研究
指纹与遗传疾病之间可能存在 关联，通过指纹分析有助于研 究遗传疾病的发病机制。
遗传学研究
指纹的遗传规律有助于理解人 类遗传学的基本原理，为多基 因遗传病的研究提供线索。
生物多样性保护
指纹分析在生物多样性保护领 域可用于物种鉴定和种群遗传
结构研究。
02 人类指纹的遗传基础
指纹的遗传特性
01
02
03
遗传性
指纹的形态和结构特征是 由基因决定的，具有明显 的遗传性。
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。
2) 洗净双手，擦干。
揭一条胶带，在揭开的一头贴一小纸片或将胶带内折，制作一小段“不沾区”。
胶面朝上放在桌子边缘。
用铅笔在复印纸另一半涂抹，将一只手的5 个手指逐一在涂黑的区域中擦拭直至第一指节的腹面及两侧均匀涂黑。
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。
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2.2.1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。
DNA指纹的遗传分析实验报告
DNA指纹的遗传分析实验报告一、实验材料和方法1.实验材料聚丙烯酰胺凝胶、琼脂糖、TAE缓冲液、DNA分子量标准品、对照DNA样品、不同个体DNA样品等。
2.实验步骤（1）样本提取：将不同个体组织或细胞样本加入含有蛋白酶K的裂解缓冲液中，室温摇晃10min后，在65℃水浴中处理1h。
（2）PCR扩增：选取用于DNA指纹的多态性基因座，按照实验方案设计引物，将扩增产物放入PCR酶切反应体系中，在相应酶切后产生DNA片段。
（3）凝胶电泳：将PCR扩增产物注入聚丙烯酰胺凝胶槽中，在电泳仪中进行离子运移和染色等步骤，观察和比对不同样品DNA的图像，得出遗传信息。
二、实验结果和分析实验结果如表1所示：表1 PCR扩增产物长度和样品DNA中的差异不同样品间的PCR扩增产物长度基本相同无明显差异，样品2的信号较弱，可能是样品不纯或程序操作失误导致扩增效率较低。
结果表明PCR扩增产物长度仅与多态性基因座的碱基序列有关，不同个体的产物长度并不一定相同，只有相同个体的PCR扩增产物长度相同。
图1 DNA指纹凝胶图由图1可知，A1、B1、C1三个个体样品所在的条带位置相同；A2、B2、C2三个个体样品所在的条带位置也基本相同。
但A1、A2间、B1、B2间、C1、C2间的PCR扩增产物长度存在明显差异，因此可以对这些个体进行有效的分类。
不同个体之间的差异源于其DNA序列不同，表现为PCR扩增的产物长度不同，电泳分离的条带位置不同。
图中的分子量标准品可以用来判断不同PCR产物的分子量大小，从而得出其绝对或相对分子量大小。
三、实验结论通过实验可知，DNA指纹分析是一种高效、准确、敏感、可靠的遗传分析方法，具有独特的特征与广泛的应用价值。
在亲缘鉴定、犯罪侦查、动物分类等领域均有重要的应用。
本实验通过PCR扩增和凝胶电泳等技术方法，成功地提取、扩增和分离了不同个体样品中的DNA分子，得到了对不同个体DNA序列的可视化展示，并验证了其在鉴定、分类、比对等领域的实用价值。
为什么每个人的指纹不一样
为什么每个人的指纹不一样
指纹是由遗传基因决定的，而且指纹一旦形成，就成为某个人终生不变的一种标志。
曾经有人为了某种特殊的原因，想方设法试图改变自己的指纹。
他们有的用火烫，有的用刀割，甚至还用化学药品腐蚀手指表面，可是等伤口痊愈后，指纹依然不变。
指纹由不同长短、形状、粗细、结构的纹线组成，分斗、箕、弓三种基本类型。
我国汉族人的指纹以斗型纹最多，约占51％；箕型纹约占47％；弓型纹仅占2％。
不论是斗型纹、箕型纹或是弓型纹，都是每个人遗传上的原因，与命运祸福完全无关。
随着现代医学科学的发展，科学家从指纹、掌纹和足底纹等探索研究来诊断疾病。
指纹是由遗传物质染色体决定的，因此，如果染色体出现了毛病，后代就会得某种遗传疾病。
如有一种先天性痴愚病，这种病人的指纹便不同寻常。
从指纹看出遗传规律和某些疾病的迹象，是有一定科学道理的。
自从电子计算机诞生以后，指纹的研究又有了新的发展，它的应用范围也越来越广泛。
现在科学家已研制出了一种“指纹钥匙”，这种钥匙就是人的指纹，当人在开门时，只要用手指按一下设在门上的计算机，计算机
接收到指纹信号，就能迅速而准确地识别出要开门的人是不是主人，如果是的话，门马上就自动打开了。
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(T ended 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）。
指纹遗传分析实验报告(3篇)
第1篇一、实验背景指纹，作为人类生物识别的重要标志，自1890年由英国生物学家弗朗西斯·高尔顿提出以来，一直被广泛应用于身份识别、法医学鉴定等领域。
指纹的遗传性使其成为研究人类遗传变异的重要工具。
本实验旨在通过指纹遗传分析，探究指纹形成的基本原理及其遗传规律。
二、实验目的1. 了解指纹的基本结构及其遗传特征；2. 掌握指纹遗传分析的基本方法；3. 分析指纹遗传规律，为法医学鉴定、亲子鉴定等领域提供理论依据。
三、实验原理指纹的形成与遗传密切相关。
指纹是由皮肤嵴和沟组成的，其遗传模式遵循孟德尔遗传规律。
指纹遗传分析主要基于以下几个方面：1. 指纹的基本结构：指纹由嵴和沟组成，嵴和沟的排列组合形成不同的指纹类型。
2. 指纹的遗传方式：指纹的遗传方式遵循孟德尔遗传规律，表现为常染色体显性遗传。
3. 指纹的变异：指纹存在多种变异类型，如弓形纹、箕形纹和旋形纹等。
四、实验材料与仪器1. 实验材料：指纹样本、DNA提取试剂盒、PCR试剂盒、凝胶成像系统等。
2. 实验仪器：DNA提取仪、PCR仪、电泳仪、凝胶成像系统等。
五、实验步骤1. 指纹采集：使用铅笔在复印纸上画出10个格子，用于贴印取的指纹。
将采集到的指纹样本贴在格子上，并标注姓名和样本编号。
2. DNA提取：按照DNA提取试剂盒说明书，提取指纹样本中的DNA。
3. PCR扩增：设计特异性引物，针对指纹相关基因进行PCR扩增。
4. 电泳分析：将PCR产物进行琼脂糖凝胶电泳，观察指纹条带。
5. 结果分析：根据指纹条带，分析指纹类型及其遗传规律。
六、实验结果与分析1. 指纹类型：根据指纹条带，本实验共检测出三种指纹类型：弓形纹、箕形纹和旋形纹。
2. 指纹遗传规律：通过分析指纹类型，发现指纹遗传符合孟德尔遗传规律，表现为常染色体显性遗传。
3. 指纹变异：本实验中，指纹变异类型包括指纹脊数、指纹类型等。
七、实验结论1. 指纹遗传分析是一种有效的研究人类遗传变异的方法。
为什么每个人的指纹不一样呢
每个人的指纹不一样的原因如下：
指纹形成的生物学过程以及遗传因素的复杂性。
指纹在胎儿大约10周的时候开始形成，受到胎儿发育过程中所受刺激和压力的影响，因此每个人的指纹图案都是独特的。
遗传因素。
虽然指纹的具体遗传方式还不清楚，但研究表明，家族成员之间的指纹相似性比不同家族之间的指纹相似性更高。
指纹具有极高的特异性，在现代社会不仅用来作为个人身份鉴定识别的标志，而且也有很高的侦探价值。
此外，指纹在医学上对于研究和诊断遗传性及先天性疾病也有帮助。
指纹的特点有：
唯一性：人类出现重复的指纹概率基本为零。
稳定性：一个人的指纹在母亲肚子里7个月的时候就已经定型，不会随着年龄的变化而变化。
再生性：只要不伤及真皮组织，指纹即使被磨掉，也会很快长出来。
指纹的纹路中，隆起部分是手指真皮向表皮乳突形成的皱痕，又称指纹脊线；指纹脊线之间的凹陷部分，称为指纹的谷线。
指纹的脊线和谷线分布模式由皮肤表皮细胞死亡、角化，在皮肤表面积累形成。
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。
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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。
2) 洗净双手，擦干。
揭一条胶带，在揭开的一头贴一小纸片或将胶带内折，制作一小段“不沾区”。
胶面朝上放在桌子边缘。
用铅笔在复印纸另一半涂抹，将一只手的5 个手指逐一在涂黑的区域中擦拭直至第一指节的腹面及两侧均匀涂黑。
按住“不沾区”，将涂黑的指尖一侧按在脚面上，翻转180°滚压至另一侧。
将印好的5 个指纹裁下，贴在上一步骤中画出的相应位置上。
重复这一步骤获得另5 个指纹。
印取的指纹应有嵴线及两侧三叉点。
1.2.2分析指纹类型并统计指嵴数
1) 将印取的指纹用扫描仪扫描，图像存为jpg格式。
2) 调整图片大小至能看清指纹的程度。
对指纹类型进行记录。
3) 对指嵴数进行记录。
确定指纹中心、三叉点，用图像处理软件中的直线工具（红色，线宽适中），从指纹中心点向三叉点画线，直线所接触的纹嵴线数目（不计连线起止点的嵴线数）即为该指纹的纹嵴数。
将十个手指的指嵴数相加得总指嵴数（TRC）[6]。
2 结果与讨论
2.1 我及同学指纹的收集
表格 1 中为本人按照上述方法采集并统计的指纹图型及纹嵴数等信息。
生物学院2015级134名同学指纹类型及总嵴数汇总见文末附件。
表格 1 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
指纹类型普通斗普通斗普通斗普通斗普通斗纹嵴数27 20 21 20 17
左手纹嵴数小计 105
右手
拇指食指中指环指小指
我的指纹
指纹类型普通斗普通斗普通斗普通斗普通斗纹嵴数29 14 18 18 18
右手纹嵴数小计 97
总指嵴数 202
2.2 指纹数据的统计分析
2.2.1 四种指纹出现的频率
表格 2中显示的四种统计结果与文献中提到的弓、箕、斗出现的比例2.5%、47.5%、50%[7]接近。
女生中出现弓形纹和箕形纹频率比男生高，而男生中出现斗形纹的频率比女生高。
用EXCEL数据分析功能作单因素方差分析，p<0.05，即男女生指纹类型有显著性差异，指纹类型与性别有一定的联系。
总体上看，人群中三种基本指纹类型，斗纹出现的频率较高，箕形纹其次，弓形纹最少。
表格 2 生物学院2015级134名同学四种指纹出现的百分频率
弓形纹箕形纹斗形纹混合型女生
3.97 48.46 46.54 1.03
指纹数780
男生
1.61 38.04 58.39 1.96
指纹数560
男女合计
2.99 44.10 51.49 1.42
指纹数1340
2.2.2 TRC分析
表格 3 生物学院2015级134名学生TRC最大值、最小值、平均值
最大值最小值平均值
男生244 99 165.4
女生232 27 144.7
男女合计244 27 153.3 表格 3中的统计结果与文献提到的平均TRC男性约162.7，女性约153.1[8]接近。
男性
TRC最大值略大于女性TRC最大值，男性TRC最小值大于女性TRC最小值，男性TRC平均值大于女性TRC值。
用EXCEL数据分析功能作单因素方差分析，p<0.05，即男女生TRC有显著性差异，TRC的遗传与性别有一定的联系。
2.2.3 TRC数据分组及绘制频率分布图
将134名同学的总指嵴数(TRC)，进行分组，组距20，统计每一组中数据出现的频数，得到表格4中的结果。
表格 4 TRC频数统计
TRC分组组中值
数据出现频数
全部男生女生
30101 50303 70505 90633 1101349 13023815 15020119 17027819 19017125 2101486 230413 250110
(a)(b)
根据绘制的TRC 分布图(图表1 )，可以看出大部分人的TRC 分布在中间区域，过多或过少的均占少数。
可能由于样本量不够大和男女生人数不相等等各种原因，总指嵴数(TRC)没有呈明显的正态分布。
但根据TRC 连续的变化能推测，TRC 是数量性状。
参考文献
[1] Berry J, Stoney D A. 2001.History and Development of Fingerprinting. In Lee H C. and Gaensslen R E eds. Advances in fingerprint technology 2nd
ed.CRC press. Chapter 1.
[2]Holt S. 1961. Quantitative genetics of fingerprint patterns. British Medical Bulletetin, 17: 247-250.
[3]颜文伟.皮肤纹理与遗传. 国外医学, 1981, 4(5): 267-274. [4] Galton F. 1892. Finger Prints. London: Macmillan.
[5] Bonnevie. K. 1924. Studies on papillary patterns of human fingers. Journal of Genetics, 15: 1-111. [6] 杨大祥. 遗传学实验. 第三版. 北京：科学出版社, 2016.
[7] 张海国,王伟成,许玲娣. 中国人肤纹研究 Ⅰ.汉族10项肤纹参数正常值的测定[J]. 遗传学报. 1981(01).
[8] 马慰国. 西安地区750例人手皮纹图型调查分析. 1981. 3(1): 1-5.
(c)
1 总指嵴数次数分布图。
(a) 78名男生的TRC
190处。
(b) 56名女生的TRC 170处。
(c) 134名同学的TRC 170。