1、 法医DNA理论与技术Target Region for PCR检测区检测区染色体染色体细胞核细胞核双螺旋双螺旋DNADNA分子分子DNADNA多态现象和分析技术应用研究，给法科学带来的革命性变多态现象和分析技术应用研究，给法科学带来的革命性变化研究结果显示在鉴定生物证据方面显示出巨大生命力。化研究结果显示在鉴定生物证据方面显示出巨大生命力。以以DNADNA理论与技术为切入点，围绕法医应用前景与技术标准化的理论与技术为切入点，围绕法医应用前景与技术标准化的问题展开学习与探讨。问题展开学习与探讨。第第1节节 法医法医DNA研究概况研究概况 11 发展大事记发展大事记 12 定义：定义：DNA多态
2、性多态性 遗传标记遗传标记 13 遗传标记分类遗传标记分类第第2节节 DNA多态性基本理论与技术多态性基本理论与技术 21基本理论基本理论 22分型技术分型技术第第3节节 DNA分型的法医学应用分型的法医学应用 31个体识别个体识别 32同一认定同一认定 33亲权鉴定亲权鉴定第第4节节 法医法医DNA发展方向发展方向 41自动化自动化 数字化数字化 标准化标准化 42 新标记新标记 43 教育与培训教育与培训重点内容重点内容 DNA多态性多态性 遗传标记遗传标记 基本理论基本理论 个体识别个体识别 法医法医DNA研究概况研究概况 DNA分型的法医学应用分型的法医学应用 法医法医DNA发展方向发
3、展方向11 发展大事记发展大事记 12 定义：定义：DNA多态性多态性 遗传标记遗传标记 13 遗传标记分类遗传标记分类第第1 1节节 法医法医DNADNA研究概况研究概况1 11 1 发展大事记发展大事记19801980 - Ray White - Ray White 首次描述限制片段长度多态性标记首次描述限制片段长度多态性标记(RFLP)(RFLP)19851985 - Alec Jeffreys- Alec Jeffreys发现可变数目串联重复发现可变数目串联重复(VNTR)(VNTR)19851985 - - 聚合酶链反应聚合酶链反应(PCR)(PCR)第一篇论文发表第一篇论文发表19
4、881988 - FBI - FBI 开始利用开始利用DNADNA分析协助办案分析协助办案1991 1991 - - 短串联重复序列短串联重复序列 (STR) (STR) 第一篇论文发表第一篇论文发表19951995 - - 英国开始建立英国开始建立 DNA DNA 数据库数据库1998 -1998 - 美国启动美国启动 CODISCODIS（DNADNA检索系统）检索系统） 数据库数据库20012001人类基因组计划人类基因组计划 HGP HGP 完成完成 人类生命的里程碑人类生命的里程碑 同时同时 发现发现300300万万SNPSNP10001000个碱基对个碱基对 1 12 2 定义：定
5、义：DNADNA多态性多态性 遗传标记遗传标记 DNADNA多态性多态性的本质就是由于进化过程中各种原因引起染色体的本质就是由于进化过程中各种原因引起染色体DNADNA中核苷酸排列顺序发生了改变，即产生的中核苷酸排列顺序发生了改变，即产生的DNADNA片段和片段和DNADNA序序列在个体内的差异。列在个体内的差异。 遗传标记遗传标记 个体的个体的DNADNA遗传标记是由亲代遗传的遗传标记是由亲代遗传的DNADNA信息所决信息所决定的，在个体保持终生不变。它具有遗传的稳定性和遗传的定的，在个体保持终生不变。它具有遗传的稳定性和遗传的多态性多态性 13 遗传标记分类遗传标记分类具有活性的淋巴细胞死
6、亡的淋巴细胞表面抗原多态性表面抗原多态性微量细胞毒试验微量细胞毒试验HpHp（结合珠蛋白分型）（结合珠蛋白分型）电泳染色技术电泳染色技术蛋白质多态性蛋白质多态性EsDEsD分型示意图分型示意图 酶谱技术酶谱技术同工酶的多态性同工酶的多态性DNADNA多态性多态性STR基因扫描基因扫描Genescan 技术第第2节节 DNA多态性基本理论与技术多态性基本理论与技术 21基本理论基本理论 22分型技术分型技术第第2节节 DNA多态性基本理论与技术多态性基本理论与技术 21基本理论基本理论 每一个个体在遗传上是不同的，而不同的本质不是在每一个个体在遗传上是不同的，而不同的本质不是在基因产物上，而是在
7、基因产物上，而是在DNADNA水平上的差异。这些差异大水平上的差异。这些差异大多数是由于不编码蛋白质的区域和没有重要调节功能多数是由于不编码蛋白质的区域和没有重要调节功能的区域发生了中立突变，这些中立突变构成的的区域发生了中立突变，这些中立突变构成的DNADNA变变异称为异称为DNADNA多态性或者多态性或者DNADNA型，型， 包括包括DNADNA指纹、指纹、DNADNA长度多态性和长度多态性和DNADNA序列的多态性。序列的多态性。第第2节节 DNA多态性基本理论与技术多态性基本理论与技术 21基本理论基本理论 第第2节节 DNA多态性基本理论与技术多态性基本理论与技术 22分型技术分型技
8、术 1 DNA指纹指纹 多位点探针杂交杂交人的整个基因组，产生了大量的杂交信号和数不清的DNA谱带，比喻为DNA指纹。 1985年，Jeffrey 采用33.15和33.6多位点探针和核苷酸链杂交，产生DNA图谱；一种探针同时检测多位点(multilocus)的多态性，如果单用33.15小卫星探针，出现误差的可能性为0.210-11- 2.410-11,当联合采用33.15和33.6探针，其误差仅510-19。并报道了用它分析解决非法移居案例和在法科学中的应用。第第2节节 DNA多态性基本理论与技术多态性基本理论与技术 22分型技术分型技术1 DNA指纹指纹第第2节节 DNA多态性基本理论与技
9、术多态性基本理论与技术 22分型技分型技2 2 长度的多态性长度的多态性 每个位点的等位基因构成每个位点的等位基因构成 核心序列侧翼序列核心序列侧翼序列 每个位点的等位基因每个位点的等位基因 核心序列重复的次数不同核心序列重复的次数不同 不同个体等位基因不同个体等位基因 在在DNADNA片段形成长度上差别。片段形成长度上差别。 第第2节节 DNA多态性基本理论与技术多态性基本理论与技术 22分型技分型技2 2 长度的多态性长度的多态性 每个位点的等位基因构成每个位点的等位基因构成 核心序列侧翼序列核心序列侧翼序列 每个位点的等位基因每个位点的等位基因 核心序列重复的次数不同核心序列重复的次数不
10、同 不同个体等位基因不同个体等位基因 在在DNADNA片段形成长度上差别。片段形成长度上差别。 第第2节节 DNA多态性基本理论与技术多态性基本理论与技术22分型技术分型技术2 2 长度的多态性长度的多态性170 bp195 bpTCAT TCAT 重复基序重复基序等位基因序列分析等位基因序列分析侧翼序列侧翼序列第第2节节 DNA多态性基本理论与技术多态性基本理论与技术22分型技术分型技术3 3 序列的多态性序列的多态性 基因组基因组DNADNA核苷酸序列核苷酸序列 在个体排列上存在巨大差异，这种在个体排列上存在巨大差异，这种差异形成差异形成DNADNA片段序列多态性。片段序列多态性。 人类基
11、因组计划完成，序列多态性的研究将成为新兴热点人类基因组计划完成，序列多态性的研究将成为新兴热点分析序列主要方法分析序列主要方法 斑点杂交技术，测序技术，芯片技术斑点杂交技术，测序技术，芯片技术T=AC=G第第2节节 DNA多态性基本理论与技术多态性基本理论与技术22分型技术分型技术3 3 序列的多态性序列的多态性第第3节节 DNA分型的法医学应用分型的法医学应用 31个体识别个体识别 32同一认定同一认定 33亲权鉴定亲权鉴定法科学家却面临着大量的不同类型生物检材，在法科学应用法科学家却面临着大量的不同类型生物检材，在法科学应用中，存在着许多有待于解决的方法学问题和无数案例如陈旧中，存在着许多
12、有待于解决的方法学问题和无数案例如陈旧骨、混合斑、腐败尸体、毛发等生物检材的骨、混合斑、腐败尸体、毛发等生物检材的DNADNA分析，正确分析，正确解决这些问题决定着解决这些问题决定着DNADNA分析的成功与失败。分析的成功与失败。 从从犯罪现场或亲子关犯罪现场或亲子关系当事人获取样本系当事人获取样本生生 物物 学学DNA DNA 提提 取取DNA DNA 定量定量多个多个STR STR 标记物的复标记物的复合扩增合扩增技技 术术STR STR 等位基因等位基因基因判读基因判读遗遗 传传 学学Comparison of Sample Genotype to Other Sample Result
13、sIf match occurs, comparison of DNA profile to population databasesGeneration of Case Report with Probability of Random MatchDNA DNA 样本分析流程样本分析流程第第3节节 DNA分型的法医学应用分型的法医学应用 31个体识别个体识别 承担承担 2005 2005 海啸中国救援小组海啸中国救援小组DNADNA鉴定任务鉴定任务第第3节节 DNA分型的法医学应用分型的法医学应用33亲权鉴定亲权鉴定A 13 A 8 第第4节节 法医法医DNA发展方向发展方向 41自动化自动
14、化 数字化数字化 标准化标准化 42 新标记新标记 43 教育与培训教育与培训第第4节节 法医法医DNA发展方向发展方向 随着分子生物学技术在人类基因组测序，人随着分子生物学技术在人类基因组测序，人类遗传病，传染，癌症基因诊断，生物工程。药类遗传病，传染，癌症基因诊断，生物工程。药物筛选，动植物杂交育种，动物亲子鉴定性别鉴物筛选，动植物杂交育种，动物亲子鉴定性别鉴定，植物疾病诊断，法医鉴定等方面的应用定，植物疾病诊断，法医鉴定等方面的应用, ,其自其自动化程序会越来越高，标准化成为现实，应用也动化程序会越来越高，标准化成为现实，应用也将更广泛。将更广泛。第第4节节 法医法医DNA发展方向发展方
15、向 41自动化自动化 数字化数字化 标准化标准化 资源收集资源收集基因数字化基因数字化数据分析数据分析西安交通大学西安交通大学资源共享资源共享第第4 4节节 法医法医DNADNA发展方向发展方向4 43 3 教育与培训教育与培训 在高科技领域里，教育与培训的重要性越来越突在高科技领域里，教育与培训的重要性越来越突出，出，DNADNA技术能否正确应用于法医实践，教育与技术能否正确应用于法医实践，教育与培训高素质的专门人才是关键。培训高素质的专门人才是关键。 制定统一质控、试剂、技术、结果分析的国家标制定统一质控、试剂、技术、结果分析的国家标准。准。 第第4节节 法医法医DNA发展方向发展方向第第4 4节节 法医法医DNADNA发展方向发展方向4 42 2 新标记新标记 随着基因组研究的发展，新的遗传标记系统不随着基因组研究的发展，新的遗传标记系统不断发现和应用断发现和应用 分析方法分析方法 可靠、快速、简便、可靠、快速、简便、 微量、标准微量、标准 新的标记新的标记 孟德尔规律孟德尔规律 人群遗传结构：多态性人群遗传结构：多态性 杂合性杂合性 课程负责人课程负责人 : : 李生斌李生斌www. forensc. org
