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。
实验原理
► 人们常去辨认手指上有几个“簸箕”或几个“斗”， 就体现了指纹的不同类型。长期的分析发现，指纹 有三种基本类型——弓形纹（arch）、箕形纹 （loop）和涡形纹（whorl，或称螺纹、斗形纹）。 弓形纹包括弧形弓和帐形弓，箕形纹包括尺箕和桡 箕，斗形纹包括环形斗和囊形斗。其中在箕形纹和 涡形纹中都有3组纹线经过的一个共同的汇合点， 称为三叉点（triradius），根据三叉点可以获得一 个重要的指纹参数——嵴纹数（ridge count）。一 个手指的嵴纹数就是三叉点与指纹中心的连线上的 嵴纹数。十指嵴纹数相加，就得到总指嵴数（total finger ridge count，TFRC）。
1. 了解数量性状的遗传分析方法； 2. 通过获取并分析自己的指纹，计算总指嵴数，
分析全班同学总指嵴数的分布情况。
实验步骤
1. 洗干净双手，擦干。用铅笔在白纸商涂黑3～4cm 见方的一小块。将要取指纹的手指在涂黑的区域 中涂抹，将整个指尖涂黑。揭一条宽度与手指第 一指节长度相当的透明胶代，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。 将这条透明胶代贴在表1－1“我的指纹”一栏中相 应的位置上。
常见染色体病患者的皮肤纹理特征
皮肤特征
指纹中弓形 纹数多余7个 指纹中斗形 纹数多余6个
正常 人群 1%
8%
TRC数值
先天愚型 18三 21三体 体
80%
低
13三体 5P- 45,X 多见
32%
低
≥200
第五指只有 一条指嵴纹
通贯掌
0. 5% 17% 2% 31%
40% 25% 62% 35%
实验目的
左手
拇指
食指
中指
环指
小指
我的指 纹
指纹类型
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
右手纹嵴数小记： 总指嵴数：
序 号
学生
性
指纹类型所在指头
别 弓形纹
箕形纹
斗形纹
TR C
1
2
3
… …
各形指纹枚数总计：
占总纹数的百分比：
人均统计：
女性平均：
男性平均：
百度文库考题
1. 将本人皮纹的各项调查结果填入表中。 2. 统计全班同学的皮纹调查结果填入表中，分
背景资料
► 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：凸起的嵴纹和两条 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，且这套指纹终生不变。人类的皮纹属于多 基因遗传，具有个体的特异性，在胚胎的第14到19周皮纹开 始出现，第19周左右已经形成，并保持终生不变。因而早在 1890年Calton就提出用指纹作为识别一个人的标识。至今人 们还利用指纹确认犯罪嫌疑人、死者、失踪儿童或进出某些 重要部门的成员等。
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）。
析个人总指嵴数与总统计结果的关系。 3. 手掌指纹与遗传病的关系如何？有何实际意
义？ 4. 先天愚型皮纹的主要特征是什么？ 5. 染色体异常患者有何特异皮纹？
► 最常用的皮纹无疑是指纹。指纹性状的遗传特性十分突出， 被用作个体身份调查取证的重要线索，以致现代分子遗传学 利用DNA分子标记多态性进行个体差异分析时，也借用名词， 产生了“DNA指纹”（DNA fingerprint）的术语。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。
实验原理
► 我们知道，像果蝇的红白眼色，碗豆的植株高矮 这样的性状是由一到两对基因控制的，不同的性 状之间界限分明，这种性状为质量性状，质量性 状受环境的影响不大。但是像人的身高、体重； 农作物的株高、穗长这样的性状，个体表型的变 异之间就没有明确的界限，这种性状为数量性状。 数量性状是由多基因控制的，每一基因的遗传传 递方式同样符合孟德尔定律，只是控制这些性状 的基因数量多，而单个基因的作用较小，受环境 的影响较大，各个基因的效应不容易区分。数量 性状的遗传研究是很重要的。因为动植物以及人 类的很多性状，如畜禽的产蛋、产肉、产奶量， 农作物产量与品质，人类某些遗传病（如常见的 高血压、冠心病、风湿病等）、智力及某些行为 等，都是数量性状。
2. 重复第一个步骤，直至获得十个手指的指纹。 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。并统计分析 同班同学的指嵴数的情况。
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
实验原理
► 总指嵴数是一种遗传性状，其基因是加性的。亲属 间总指嵴数的相关性分析发现，同卵双生子与异卵 双生子间的总指嵴数相关性系数分别是0.95±0.07 （理论相关性1.00）和0.49±0.08（理论相关性 0.50）。这个结果为同卵双生儿和异卵双生儿的区 分提供了一种依据；父母与子女见得总指嵴数相关 系数是0.48±0.03（理论相关0.50）。目前认为， 总指嵴数这个性状是由多基因控制的性状，其相关 的基因以及遗传方式正在研究中。
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。