DNA分析技术在法医物证学上的应用.ppt

DNA分析技术在法医物证学上的应用,法医物证学内容,亲子关系鉴定个体识别,亲子关系鉴定,亲权纠纷（离婚案）移民案强奸致孕案拐卖丢失儿童案（医院中）婴儿错抱案（计划生育中）超生与否的鉴定,个体识别,凶杀案强奸案碎尸案石蜡包埋组织块调错案,法医物证学鉴定方法,血清学方法 检验红细胞血型、白细胞血型、红细胞酶型、血清型DNA检验技术 DNA指纹技术、PCR扩增技术,血清学方法的局限性,检材需要量大，且对时限要求较高（HLA分型要求采血后16-24小时内必须检验）不适用于陈旧、微量检材鉴别能力有限，不宜用于同一认定,只能否定,DNA检验,DNA,核DNA 线粒体DNA,核 DNA与线粒体DNA,mtDNA 结构,D-环区（displacement loop),HV1,HV2,在线粒体DNA基因组中占5-7%,长约1100bp,HV1:29-408bp HV2:15996-16401bp,mt DNA,细胞,细胞核,核 D N A,DNA 多态性,序列多态性(mt DNA、DQ、PM）片段长度多态性（VNTR、STR）,片段长度多态性,VNTR位点（小卫星）重复单位17-170bpSTR位点（微卫星）重复单位2-7bp长度相差1个重复单位就构成一个等位基因,重复序列(在人类基因组所占比例为20-30%),散在重复序列:单拷贝DNA序列散布于基因组中在人类基因组中占10%,串联重复序列:多个特定序列首尾相连而成(卫星DNA)在人类基因组中占 15-20%,倒位重复序列,5,6,可变串联重复数目,4,1,2,3,DNA多态性检测方法,DNA多态性检测方法RFLP（DNA指纹技术）（VNTR位点）PCR PCR产物序列多态性检测（DQ、PM）PCR产物长度多态性检测（VNTR、STR）,DNA 检测方法比较,RFLP信息量大费时（12周）费力 50 ng DNADNA 不能降解,PCR快速省力1 ng DNA适用于降解DNA复合扩增检测自动化,RFLP技术,DNA指纹 DNA纹印,DNA指纹,使用一个含有多拷贝数核心序列的多基因座DNA探针（如33.6探针或33.15探针），在低强度条件下（较低温度、较高盐浓度）同时与许多VNTR基因座（约1000个）杂交，经电泳显示其中50-100个基因座的杂交结果，获得由一系列DNA片段谱带组成的图像，称DNA指纹。可进行同一认定,DNA纹印,使用位点特异性探针，在高强度条件下（较高温度、较低盐浓度）与特定的位点进行杂交，获得DNA纹印。杂合子显示2条谱带，纯合子显示1条谱带。DNA纹印特异性强，4-6个单位点探针可达到同一认定的目的。,操 作 流 程,Polymerase Chain Reaction,PCR 检测,序列多态性(斑点)DQPolymarker 长度多态性（电泳条带)VNTRs(D1S80,amelogenin)STRs,DQ a 特征,DQa定位于第6号染色体扩增片段长242 bp人群中存在7个等位基因 1.1,1.2,1.3234.1,4.2/4.3,DQ a基因型,1.1,1.1 1.2,1.2 1.3,1.3 2,2 3,3 4.1,4.1 4.2/4.3,4.2/4.31.1,1.2 1.2 1.3 1.3,2 2,3 3,4.1 4.1,4.2/4.31.1,1.3 1.2,2 1.3,3 2,4.1 3,4.2/4.31.1,2 1.2,3 1.3,4.1 2,4.2/4.31.1,3 1.2,4.1 1.3,4.2/4.31.1,4.1 1.2,4.2/4.31.1,4.2/4.3,28种,反向斑点杂交,DQ a分型,1,2,3,4,C,1.1,1.21.34,1.3,All but 1.3,4.1,4.2/4.3,样本DNA的扩增产物与互补序列探针在膜上杂交,显示蓝色斑点,DQ a,1,2,3,4,C,1.1,1.21.34,1.3,All but 1.3,4.1,4.2/4.3,基因型:2,3,DQ a,1,2,3,4,C,1.1,1.21.34,1.3,All but 1.3,4.1,4.2/4.3,基因型:1.2,4.1,Multiplexing,复合PCR扩增,Polymarker(PM),LDLR,A,B,AA,AB,BB,GypA,A,B,AA,AB,BB,HBGG,A,B,C,D7S8,A,B,AA,AB,BB,Gc,A,B,C,972 种可能的基因型,PM检测试剂条,POLYMARKER,LDLR,Gc,D7S8,HBGG,GypA,POLYMARKER,LDLR BB,GYPA AA,HBGG ABD7S8 BB,Gc BB,辛普森（OJ Simpson）被控杀人案（1994-1995，“世纪审判”）,基因座 第29号血痕 辛普森 辛普森前妻 GoldmanDQa 1.1,1.2,4 1.1,1.2 1.1,1.1 1.3,4LDLR A、B AB AB ABGYPA A、B BB AB AAHBGG A、B、C BC AB AAD7S8 A、B AB AB BBGC A、B、C BC AC AA,PCR检测长度多态性位点Repeat Polymorphisms,扩增片段长度多态性,D1S80VNTR(核心重复单元为16 bp)电泳分离扩增产物等位基因梯度标准378 种可能的基因型,D1S80,K1 Q1-M Q1-F Q3 K3(Suspect)(Cig.butt)(Victim),STRs,Short Tandem Repeats,2-7 bp核心序列的串联重复 30,000 个 每 10 kb存在一个STR位点扩增片段为100-400bp,重复单元的长度,Dinucleotides:,Trinucleotides:,Tetranucleotides:,Pentanucleotides:,法医学上使用四核苷酸重复序列,二、三核苷酸重复序列会出现非特异性PCR产物三核苷酸重复序列与疾病有关四核苷酸重复序列位点比二、三核苷酸重复序列的等位基因更容易彼此区分,TH01位点,(AATG)5-11,等位基因:,*AmpFlSTR,13 核心 STR 位点,FGAVWATH01TPOXCSFD3S1358D5S818 D7S820 D8S1179 D13S317 D16S539 D18S51D21S11,STR位点检测步骤,检材DNA的提取,STR位点复合扩增,对扩增产物进行电泳分析，用GeneScan软件扫描,通过Genotyper软件分析扩增产物的基因型,D18S51D21S11D8S1179Amelogenin,13个STR位点复合扩增体系,AmpFlSTR Profiler Plus,FGAvWAD3S1358,D7S820D13S317D5S818,AmpFlSTR COfiler,STR位点检测结果的存档,STR 位点识别概率(PI),n=200,U.S.Caucasian,African American,n=195,Profiler Plus,1/96 billion,1/68 billion,COfiler,1/840,000,1/3.2 million,Probability of Identity 1/1014,PCR技术在法医学上的应用（检材类型）,血液、血痕、肌肉、毛发、羊水、精液、精斑、混合斑、骨骼、唾液斑、牙齿、石蜡包埋组织块、尿液,PCR技术在法医学上的应用（案件类型）,刑事案件的鉴定（凶杀案、强奸案、拐卖儿童案、碎尸案、抢劫案、盗窃案）民事案件的鉴定（亲权纠纷、移民案、婴儿错抱案、石蜡包埋组织块调错案、超生与否的鉴定）其它：骨髓移植成功与否的鉴定,强奸致孕案（血痕检材),强奸致孕案（血液、羊水检材),受害人(孕妇)胎儿羊水 嫌疑人(父?)D3S1358 16，16 16，16 16，17VWA 17，18 16，17 16，16 FGA 20，24 23，24 19，23 D8S1179 14，14 13，14 13，16 D21S11 28，30 29.2,30 29.2，29.2 D18S51 17，21 13，17 12，13D5S818 10，10 10，11 9，11D13S317 8，11 8，9 9，10D7S820 12，12 8，12 8，10D16S539 9，12 10，12 10，11THO1 9，9 6，9 6，8TPOX 9，11 8，9 8，8CSF1PO 11，12 12，13 10，13,强奸案（混合斑检材),凶杀案,水果刀上的血迹 嫌疑人血液D3S1358 14，17 14，17 VWA 14，18 14，18 FGA 20，22 20，22 D8S1179 13，16 13，16 D21S11 28,32 28,32 D18S51 16，19 16，19 D5S818 11，12 11，12 D13S317 8，11 8，11 D7S820 12，12 12，12 D16S539 11，13 11，13 THO1 6，8 6，8 TPOX 8，11 8，11CSF1PO 9，10 9，10（偶合率小于10-9）,碎尸案,位点 头颅 失踪者之父 失踪者之子 失踪者之兄 失踪者之姐 D3S1358 16，17 15，16 15，17 15，17 15，15 VWA 15，18 14，18 15，18 14，16 16，18 FGA 21，26 25，26 23，26 24，26 24，25 D8S1179 14，15 11，14 14，14 11，15 13，14 D21S11 29，32.2 29，29 30，32.2 29，30 29，30 D18S51 15，22 13，15 15，22 13，17 13，17 D13S317 9，10 8，9 10，12 9，10 9，10 D7S820 8，11 8，12 11，11 8，11 8，12 D16S539 9，11 9，10 11，11 10，11 10，11 THO1 9，9 9，9.3 9，10 8，9.3 8，9 TPOX 8，9 8，8 8，9 8，9 8，8 CSF1PO 10，12 10，10 10，10 10，12 10，12,盗窃、拐卖婴儿案,儿子？父亲 D3S1358 14，17 15，16VWA 14，18 14，17FGA 20，24 23，23 D8S1179 12，14 13，15D21S11 30,31 30,32.2D18S51 14，14 16，19D5S818 12，13 11，11D13S317 8，8 9，11D7S820 10，12 11，11D16S539 9，11 12，13THO1 6，9 9，9TPOX 8，9 8，8CSF1PO 12，12 9，10,婴儿错抱案,母亲 孩子？父亲D3S1358 16，17 16，16 15，15VWA 16，18 18，19 16，17FGA 22，24 19，23 20，25 D8S1179 12，14 12，14 11，13D21S11 29,31.2 29,31.2 28，30D19S433 14，15 13，13 14，15.2 D18S51 13，22 19，20 16，19D2S1338 20，24 17，20 19，19D7S820 8，11 10，12 8，10 D16S539 9，11 10，12 9，13 THO1 9，9 8，8 8，9 TPOX 8，11 8，8 11，11CSF1PO 12，12 11，12 10，13,被烧尸体肌肉块鉴定,母亲 肌肉块(儿子?)父亲 D3S1358 15，18 17，18 16，17 VWA 16，18 18，18 17，18 FGA 22，25 22，23 23，26D8S1179 12，12 10，12 10，10D21S11 30,31.2 30,33.2 30,33.2D18S51 14，19 16，19 13，16 D5S818 10，12 10，12 12，12D13S317 10，12 8，10 8，8 D7S820 8，12 11，12 10，11D16S539 9，10 9，12 10，12THO1 7，9 7,9.3 6，9.3 TPOX 8，9 9,11 8，11 CSF1PO 12，13 10，12 10，10,离体牙的检验(个体识别案),牙1、牙2、牙3 受害人D3S1358 16，16 16，16VWA 18，19 18，19FGA 22，24 22，24 D8S1179 12，14 12，14D21S11 29,31.2 29,31.2D18S51 13，13 13，13D5S818 11，12 11，12D13S317 8，9 8，9D7S820 8，8 8，8D16S539 10，10 10，10THO1 7，8 7，8TPOX 8，11 8，11CSF1PO 11，12 11，12,双亲家庭的亲子鉴定,母亲 儿子 父亲 D3S1358 15，18 17，18 17，20 VWA 14，17 17，18 14，17 FGA 22，25 23，25 23，25D8S1179 13，16 14，16 15，15D21S11 30.2,31.2 28,31.2 30,31D18S51 19，19 19，24 13，14 D5S818 10，11 10，10 12，12D13S317 12，12 12，12 8，12 D7S820 11，12 12，12 10，11D16S539 9，11 11，12 10，13THO1 7，8 8，9 9，9.3 TPOX 9，11 11，11 8，11 CSF1PO 12，12 12，12 10，12,单亲家庭的亲子鉴定(检测系统的非父排除率宜达到99.95%以上),女儿 父亲 D3S1358 14，16 16，16VWA 14，17 17，17FGA 22，23 23，24 D8S1179 15，16 14，14D21S11 28,30 30,32D18S51 14，15 12，13D5S818 11，11 9，10D13S317 9，11 10，11D7S820 8，11 10，12D16S539 11，13 10，11THO1 6，7 7，8TPOX 9，11 8，11CSF1PO 12，12 11，13,DNA检验用于骨髓移植(若亲子鉴定的当事人曾接受过骨髓移植，取样时宜采用口腔拭子作为检材）,父亲 儿子（移植前）儿子（移植后）D3S1358 15，18 14，18 15，18 VWA 17，18 16，18 17，18 FGA 23，26 22，23 23，26 D8S1179 12，12 12，14 12，12 D21S11 29，32 29,30 29，32 D18S51 13，16 14，16 13，16 D5S818 11，12 11，11 11，12 D13S317 8，8 8，10 8，8 D7S820 11，12 8，11 11，12 D16S539 11，13 11，12 11，13 THO1 6，9 6，8 6，9 TPOX 8，8 8，11 8，8 CSF1PO 12，13 11，12 12，13,性别染色体上STR位点的检测（X-STR）,以下18个X-STR位点在法医学上有重要应用价值（认亲）DXS6807（GATA52B03）DXS9895（GATA124B04）DXS8378（GATA119E07）DXS9902（GATA175D03）DXS7132（GATA72E05）ARA DXS6800（GATA31D10）DXS9898（GATA126G01）DXS6789（GATA31F01）DXS101 DXS7424（btk5）DXS7133（GATA81B07）GATA172D05 HPRTB DXS7423 DXS8377DXS11001 DXS981,性别染色体上STR位点的检测（Y-STR）,应用价值广泛：强奸案中混合斑的鉴定认亲（祖孙、叔侄、兄弟等）European loci:19,385 I/II,389I,389II,390,391,392,393,YCAII a/bAdditional loci:426,A7.1,H4,388,437,438,439,447,448,Yfiler在同胞兄弟关系和强奸案鉴定中的应用,Y-STR检测的意义,Y-STR：呈父系遗传特征 适合于：同胞关系鉴定 父-子单亲鉴定 祖孙关系鉴定 叔侄关系鉴定 混合斑中男性组份的鉴定,Y-STR复合扩增体系,Yfiler 各基因座特征,五核苷酸重复序列,六核苷酸重复序列,四核苷酸重复序列,三核苷酸重复序列,家系调查结果（文献资料）*突变率：2.810-3,DYS458-16,单倍型（父）,DYS458-17,单倍型（子）,若仅发现一个基因座不吻合，不可作出排除结论。,Y-STR基因座遗传差异度(GD),GD=1-p2,（中国汉族）Y-PLEX5+Y-PLEX6：TGD=0.999996 Yfiler：TGD=0.999999996,Y-STR基因座的法医学价值,混合斑检验父-子单亲鉴定同胞关系鉴定祖孙关系鉴定叔侄关系鉴定,案 例,委托事由:同胞关系鉴定案情:当事人为两名男性(不同母亲所生)，一名为韩国国籍,一名为中国国籍,彼此以兄弟相称,无其他兄弟姐妹。现因移民需要，两人委托进行DNA检验,以证明两人为同父兄弟。,常染色体STR检测鉴定同胞关系的局限性相关文献报道,用Identifiler试剂盒对50对同胞和50对非同胞进行检测，计算累积的同胞关系指数（combined sibship indices,CSIs)。结果发现:两个同胞之间的CSIs值有的小至10以下，有的大至10亿以上。非同胞之间的CSIs值则为4.510-80.12。存在同胞关系的两个个体约在40%的基因座具有相同的基因型，约在10%的基因座具有完全不同的等位基因。两个无关个体约在6%的基因座具有相同的基因型，约在45%的基因座具有完全不同的等位基因。两名个体无论是否具有同胞关系，约在50%的基因座具有一个相同的等位基因。,本案例STR检测分析结果,本案例Y-STR检测结果,检 测 结 果（FAM标记）,DYS456,DYS389,DYS390,DYS389,检 测 结 果（VIC标记）,DYS458,DYS19,DYS385a/b,检 测 结 果(NED标记),DYS393,DYS391,DYS439,DYS635,DYS392,检 测 结 果（PET标记）,Y GATA H4,DYS437,DYS438,DYS448,Y-STR位点检测结果的存档,DYS438,DYS392,DYS385a/b,DYS391,DYS392,DYS438,DYS390,DYS390,DYS391,DYS385a/b,Yfiler结果的验证与Y-PLEX 5、Y-PLEX6的比对,（TAMRA标记）,结果分析,Y-STR基因座呈父系遗传特征，因此同父兄弟具有相同的Y-STR单倍型。综合常染色体STR和Y-STR的检测结果分析，两名被检验人的遗传基因符合作为同父异母兄弟的遗传基因条件。不排除两人存在生物学同胞关系。,同 胞 鉴 定,Y-STR检测结果,Y-STR用于强奸案的检验,Y-STR检测方法,基因组DNA抽提：Chelex法 PCR扩增体系(Yfiler,12.5uL体系):Reaction Mix 4.6 uL Primer Set 2.5 uL Taq Gold 0.4 uL 模板DNA 5uL PCR扩增:95C 11min94C 1min,61C 1min，72C 1min,循环30次60C 80min。单倍型检测（遗传分析仪）：Collection 1.0 GenoTyper 3.7,Y-STR检测步骤(Yfiler),检材（血样、羊水、毛发、唾液斑、精斑等）DNA的提取,10-17个Y-STR基因座的PCR扩增,对扩增产物进行电泳分析，通过Collection 1.0软件收集电泳信息软件分析PCR产物大小,通过Genotyper3.7软件对扩增产物进行等位基因的命名,