实验15 人类指纹花样的遗传分析

0
0
50～70
0
0
0
70～90
5
2
3
90～110
2
0
2
110～130
2
0
2
130～150
8
3
5
150～170
7
2
5
170～190
4
2
2
190～210
3
2
1
210～230
1
0
1
230～250
0
0
0
250～270
0
0
0
5）根据 4 的结果，分别绘制男性、女性及不及性别总指嵴数的分布图
图一：不分性别总指嵴数的分布图
参考文献
[1]杨大翔.遗传学实验（第二版）.北京：科学出版，2010. [2]http://baike.baidu.com/view/29199.htm [3]http://baike.baidu.com/view/2143669.htm
3.结果辨析
3.1 指纹的类型
指纹类型有很多分类，目前应用最多的是 Henry 分类系统。这一系统将人类指纹分为弓形纹、 箕型纹、斗形纹及混合型四种类型。 1． 弓形纹：由几条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。
弓形纹又可分为两种，一种是中间隆起较平缓的弧形弓，另一种是中央隆起很高的帐形 弓。 2． 箕形纹：这种纹有两个特征，①有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，形成一种簸箕状的纹线； ②有一个由三组纹线形成的三叉点或称三角区 （delta）。根据箕口的开口方向分为尺箕（或正箕，开口朝本手尺骨一侧，即小指方向） 和桡箕（或反箕，开口朝着桡骨一侧，即拇指方向）。 3． 斗形纹（又称螺纹或涡形纹）：它有两个特征，①有两个三叉点（如果你在一个指纹上 找到三个或三个以上的三叉点，那可能是杂形纹 ）；②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。通常将斗形纹分为普通斗、囊形斗、 双箕斗等类型。囊形斗是在指纹的中心，有一条或多条闭合的曲线形嵴纹与其内部的几 条弧线共同组成一个囊状结构形成的，这种斗有一个特点：用一条直线连接两个三叉点 的中心，形成囊形斗的螺线均在此线上方不会与直线相交（普通斗则相交 ）。双箕斗是 两个箕形纹绞在一起形成的斗形纹。 4． 混合型：由以上三种指纹中的两种混合而成，如箕、斗混合，箕、箕并列等。此指纹形 状奇特，无法归类，在总指嵴数的记数中不作统计。
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。在格子最左边写上“左手”、“右手”，表格上方写上“大指”“食指”“中指”“环指” “小指”字样，并标明姓名、班级。
用肥皂洗净双手，擦干。用铅笔在 6cm×9cm 的纸片上涂黑 3~4cm 见方的一小快。将手 指在涂黑区域涂抹，直至第一指节的腹面及两侧均匀涂黑。揭下一条胶带，胶面向上放在桌 子边缘，按住“不黏区”，将涂黑的指尖一侧轻轻按在胶面上，慢慢翻转 90°，滚压至另一 侧。将印好的指纹剪下，贴在复印纸的相应位置。重复这一步骤，直至获得十个手指的指纹。 2.2.2 处理图像 1）将获取的指纹用扫描仪扫描到电脑里。 2）用 Adobe Photoshop 打开这张文件，处理图片，获得每个手指的指纹类型，和相应的指 嵴数，计算个人的 TRC（总嵴指数）。
表 2 生物 103 班学生指纹类型及总嵴数汇总
斗形纹 14
3.4 生物 103 班学生指纹类型及总嵴数汇总分析 1）四种指纹出现频率
弓形纹的总数 3，占指纹总数的百分率 0.95% 箕形纹的总数 136，占指纹总数的百分率 43.03%； 斗形纹的总数 176，占指纹总数的百分率 55.70%； 混形纹的总数 1，占指纹总数的百分率 0.32% 结论：在所统计的 32 个学生中，斗型纹出现的频率最高，混型纹出现的频率最低。 2）不同指头上出现四种指纹的频率 大指弓形纹：0；箕形纹：24；斗形纹：40；混杂纹：0； 食指弓形纹：1；箕形纹：31；斗形纹：32；混杂纹：0； 中指弓形纹：0；箕形纹：37；斗形纹：26；混杂纹：1； 环指弓形纹：0；箕形纹：17；斗形纹：47；混杂纹：0；
小指弓形纹：1；箕形纹：33；斗形纹：29；混杂纹：0；
结论：○1 不同指头上出现四种指纹的频率并不相同。○2 对于每一种手指，箕形纹和斗
形纹出现频率很高，而弓形纹和混杂纹出现的频率非常小。○3 大指和环指中斗形纹出现的
频率明显高于箕形纹，而食指和小指中箕形纹与斗形纹出现的频率基本相等，中指中斗形纹
表 1 我的指纹图型及纹嵴数
拇指
我 的 指 纹
食指
左手 中指
环指
小指
指纹类型 纹嵴数
斗形纹 20
拇指
我 的 指 纹
斗形纹
斗形纹
20
20
左手纹嵴数小计 100
食指
右手 中指
斗形纹 21
环指
斗形纹 19
小指
指纹类型 纹嵴数
wk.baidu.com
斗形纹 16
斗形纹
斗形纹
22
22
右手纹嵴数小计 95
总指嵴数 195
斗形纹 21
本实验中，同学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，从而对多基因遗传的特点有了更深刻地认识。
2.实验材料：
2.1 试验材料： 2B 铅笔一只；约 20cm×10cm 的复印纸一张；透明胶带；直尺一把个人电脑及 Adobe
Photoshop 软件；扫描仪一台。 2.2 试验步骤： 2.2.1 印取指纹：
图二：男性总指嵴数的分布图
图三：女性总指嵴数的分布图
4.讨论
指纹是人类手指末端指腹上由凹凸的皮肤所形成的纹路。指纹能使手在接触物件时增加 摩擦力，从而更容易发力及抓紧物件。是人类进化过程式中自然形成的。指纹由遗传影响， 由于每个人的遗传基因均不同，所以指纹也不同。然而，指纹的形成虽然主要受到遗传影响， 但也有环境因素，当胎儿在母体内发育三至四个月时，指纹就已经形成，但儿童在成长期间 指纹会略有改变，直到青春期 14 岁左右时才会定型。下面简单介绍一下 DNA 指纹和蛋白 质序列指纹图谱的区别。
DNA 指纹指具有完全个体特异的 DNA 多态性，可用来进行个人识别及亲权鉴定，同 人体核 DNA 酶切片段杂交，获得了由多个位点的等位基因组成的长度不等的杂交图文，这 种图纹极少有两个人完全相同，故称为“DNA 指纹”。
蛋白质序列指纹图谱基于多序列比对的结果，它由比对结果得到一系列相当保守的序列 模体构建而成，用来表示蛋白质家族特征。蛋白指纹图谱技术是由蛋白质芯片及分析仪器— 表面加强激光解析电离飞行时间质谱两部分组成，可以将病人血清中蛋白质成分的变化记录 下来，绘制成蛋白指纹质谱图，并显示样品中各种蛋白的分子量、含量等信息。通过这项技 术，将来人们有可能拥有自己的生命光盘，记录下个人有生以来不同阶段的蛋白指纹图谱， 从分子水平了解并观察自己的生理变化，或作为治疗前后的比对参照。
1.引言：
遗传学研究中根据遗传性状的表现特征将其分为两类，即数量性状（quantitative character）和质量性状（qualitative character）。质量性状通常差异显著，呈不连续变 异，由主基因决定，杂交子代的表型呈现出一定的比例，可直接采用孟德尔遗传原理进行分 析。数量性状不同于质量性状，数量性状是可以度量的性状，呈连续变异，由多基因决定， 各基因作用微小并且是累加的，呈剂量效应，因此通常要采用统计学方法分析。指纹性状就 是属于数量形状。
3.2 总指嵴数统计。 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
的直线所接触到的纹嵴线的数目（连线起止点处的纹嵴线数不计算在内）即为这个指纹的纹 嵴数。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，遗传研究中通常取数值大 的一个；双箕斗指嵴数的计数方法还有争议，我们暂时采用这样的方法：位于左侧的箕形纹， 从其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点连线，计算出各自的线的 嵴线数，然后取大着者为其指嵴数。 3.3 实验结果
出现的频率小于箕形纹。
3）平均 TRC
男性 TRC：最大值：201；最小值：72；平均 TRC：153；
女性 TRC：最大值：211；最小值：73；平均 TRC：140.
结论：男性的平均 TRC 要略高于女性。
4）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
0～30
0
0
0
30～50
0
实验十五 人类指纹花样的遗传分析
实验人：李丹 (组员：杨梦萍，陈烨，任慧钰) 生物103 班1002040306 实验时间：2011/11/16
摘要：本文主要介绍了嵴数的量化方法----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）。在手指端部的 皮肤纹理称为指纹，指纹有弓形、箕形、斗形及混合型四种基本类型。指纹是一种数量性状。本实验通过 统计分析参加实验的同学的指嵴数，了解数量性状的特点及其研究方法。
1880 年 Henry Fauld 及 William Herschel 相继提出利用指纹鉴定个人身份的设想。 Galton 研究了有血缘关系的人群的指纹证明了指纹花样对人来说是一个稳定的性状。 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既能在指纹上反映出来。