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
大指
食指 中指 环指 小指
大指 食指 中指 环指 小指 嵴数 指纹类型 箕形纹 箕形纹 斗形纹 斗形纹 斗形纹 箕形纹 箕形纹 箕形纹 斗形纹 斗形纹
指嵴数
13
15
9
19
16
17
15
11
20
14
149
根据图一的结果，可以判断出十指的指纹类型，在图像处理工具的帮助下可以数出各手指的指嵴数，继而得出总指嵴数。

图一.我的指纹花样图
表二.103班学生指纹类型及总嵴数（TRC ）汇总
序号 姓名
性
别 十个手指的指纹类型
十指四种不同类型的
指纹总数 TRC
左手 右手 大指 食
指 中指 环
指 小
指 大
指 食
指 中
指 环
指 小
指
弓 箕 斗 杂型 1 苏熙涵 男 箕 箕 斗 斗 斗 箕 箕 箕 斗 斗 0 5 5 0 149 2 刘梦豪 男 斗 斗 斗 斗 斗 斗 斗 斗 斗 斗 0 0 10 0 192 3 赵凯强 男 斗 斗 斗 箕 箕 斗 斗 箕 斗 箕 0 4 6 0 173 4 王中一 男 斗 箕 箕 斗 斗 斗 斗 箕 箕 箕 0 5 5 0 185 5 莫毅 男 斗 箕 斗 箕 斗 斗 斗 箕 箕 斗 0 4 6 0 78 6 赵宁宁 男 斗 斗 斗 斗 斗 斗 斗 斗 斗 斗 0 0 10 0 201 7 郭强 男 斗 箕 箕 箕 箕 箕 斗 箕 箕 箕 0 8 2 0 134 8 赵蔚 男 斗 斗 斗 斗 斗 斗 斗 斗 斗 斗 0 0 10 0 169 9 李松 男 斗 箕 弓 箕 箕 箕 箕 箕 箕 箕 1 8 1 0 72 10 许艺殊 男 斗 箕 箕 斗 箕 斗 箕 箕 斗 斗 0 5 5 0 141 11 李夏 男 斗 箕 箕 斗 箕 斗 箕 箕 斗 箕 0 6 4 0 151 12 滕瑞芳 女 斗 斗 杂 斗 斗 斗 箕 箕 斗 斗 0 2 7 1 153 13
王雅栋
女 斗 箕 箕 箕 弓 箕 箕 箕 箕 箕
1
8
1
88
14 陈烨女箕箕箕箕箕箕箕箕箕箕0 10 0 0 73
15 张一凡女箕箕箕斗箕箕箕箕斗斗0 7 3 0 132
16 吴晓巍女斗斗箕斗箕箕斗箕斗箕0 5 5 0 169
17 车晓梦女箕斗斗斗斗箕斗箕斗斗0 3 7 0 165
18 杨梦平女箕斗箕斗箕箕箕箕斗箕0 7 3 0 132
19 任惠钰女斗箕箕箕斗斗箕箕斗箕0 6 4 0 139
20 龚路遥女箕箕斗斗斗箕斗斗斗箕0 4 6 0 162
21 范宝琦女斗箕箕箕箕箕箕箕斗箕0 8 2 0 93
22 杨佳莹女斗箕斗斗斗斗箕箕斗箕0 4 6 0 128
23 黄筱婷女斗斗斗斗箕斗斗斗斗箕0 2 8 0 146
24 张毓晋女箕斗斗斗斗斗箕斗斗箕0 3 7 0 128
25 李丹女斗斗斗斗斗斗斗斗斗斗0 0 10 0 195
26 崔迪女斗斗斗斗箕箕斗箕斗斗0 2 8 0 178
27 李琦女斗箕斗斗斗斗斗斗斗斗0 1 9 0 142
28 高佳琪女箕斗斗斗箕斗斗斗斗斗0 2 8 0 183
29 陈丽莲女箕弓箕斗斗箕箕箕箕箕 1 7 2 0 94
30 杜丽女箕箕箕箕箕箕箕箕箕箕0 10 0 0 79
31 井恬女斗斗斗斗斗斗斗斗斗斗0 0 10 0 211
32 杨寒女斗斗箕斗箕斗斗箕斗箕0 4 6 0 157 3.1四种指纹出现的频率
弓形纹的总数为3，占指纹总数的百分率为1.0％；
箕形纹的总数为141，占指纹总数的百分率为44.0％；
斗形纹的总数为175，占指纹总数的百分率为54.7％；
混杂纹的总数为1，占指纹总数的百分率为0.3％；
结论：在所统计的32个学生中，斗形纹出现的频率最高，杂形纹出现的频率最低。

3.2不同指头上出现四种指纹的频率
大指弓形纹（总数）为0；箕形纹为24；斗形纹为40；混杂纹为0。

食指弓形纹（总数）为1；箕形纹为31；斗形纹为32；混杂纹为0。

中指弓形纹（总数）为1；箕形纹为36；斗形纹为26；混杂纹为1。

环指弓形纹（总数）为0；箕形纹为17；斗形纹为47；混杂纹为0。

小指弓形纹（总数）为1；箕形纹为33；斗形纹为30；混杂纹为0。

结论：在所调查的32个同学中，大指和环指斗形纹出现的频率较箕形纹较高，其他三指斗形纹和箕形纹出现的频率相仿。

弓形纹和杂形纹均较少出现。

3.3平均TRC
男性TRC：最大值201；最小值72；平均TRC150。

女性TRC：最大值211；最小值73；平均TRC140。

3.4TRC数据的分组记录及分布图
表三.TRC数据的分组记录
数据出现频数
TRC 不分性别总计男性女性
70 4 2 2
90 3 0 3
110 0 0 0
130 6 1 5
150 7 3 4
170 6 2 4
190 4 2 2
210 2 1 1
图二.男性、女性及不及性别总嵴数的分布图
结果表明，总指嵴数分布符合正态分布，TRC为典型的数量性状。

男性TRC的峰值为140~160，女性TRC的峰值为120~140，不分性别时TRC的峰值为140~160。

男性TRC的数值较女性更高。

4.实验讨论
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％。

在所统计的32位学生中，弓形纹占1.0％、箕形纹占44.0％、斗形纹占54.7％，和上面的比例基本一致。

对于总指嵴数，根据实验表明，全班男生总嵴数的平均值为150，女生总嵴数的平均值为140，而研究表明，中国人的总嵴数男性平均约162.7，女性平均约153.1。

显然，得到的数据男女均明显比全国平均水平低10左右，而全班32名同学来自中国各地，正常来讲应该服从这一总体规律，所以这是一件很有趣的事。

从人类指纹的进化规律来讲，指纹通过弓形纹纹线顶点由低变高、纹线倾斜、箕口闭合、箕头旋转等变化，不断地由弓形纹变为箕形纹，再演变成斗形纹，经历了漫长的由简单到复杂的变化过程，除遗传因素外，劳动是指纹进化的主要动力。

所以从统计上来讲，男性的指纹斗形纹较女性比例大，且右手的斗形纹比例较左手多。

所以有可能我们这群不劳动的孩子指纹的总嵴数就是比较少吧。

参考文献
[1]王琳，王煜俊等.人类指纹的印取、阅读及辨识的方法.生物学通报，2010,45（7）：16~18.
[2]黄玮，林明坤，刘持平.汉族人指纹正常值的统计与分析.江苏警官学院学报，2006,21（3）：154~159.。