人類指紋花樣的遺傳分析

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上人類指紋花樣的遺傳分析實驗時間2016.10.25晚摘要：人類、靈長類的手足上有兩類明顯不同的痕跡，一類是褶痕，另一類是皮紋，皮膚可分為凸起的嵴紋及兩條嵴紋之間凹陷的溝紋。手指尖端的皮紋即為指紋。人類利用和研究指紋的歷史非常久遠，指紋在刑偵起著重要的作用1，同時，指紋與親緣關系、性別、疾病等都有著較為密切的聯(lián)系23。通過圖像處理法收集2015級134名同學的指紋，統(tǒng)計指紋類型、總指嵴數(shù)(TRC)等信息，進一步分析指紋類型、總指嵴數(shù)(TRC)與性別的關系。對總指嵴數(shù)(TRC)作頻次分布直方圖，分析總指嵴數(shù)(TRC)是否為數(shù)量性狀。引言人類對指紋研究的歷史非常漫長。最早可

2、追溯到17世紀的英國植物生理學家Nehemiah Grew，他于1684年描述了手腳皮膚的嵴紋、溝紋與汗腺孔。1892年，Galton通過收集了大量指紋并進行分析后，將指紋類型分為弓、箕、斗三類4，奠定了指紋分類的基礎。1924年，Bonnevie借鑒Golton和Henry指嵴數(shù)的算法提出總指嵴數(shù)(TRC)來用客觀的數(shù)值來表示一個個體的指紋特征5。本實驗收集了生物學院2015級134名同學的指紋，對指紋類型比例進行統(tǒng)計，對總指嵴數(shù)(TRC)進行簡單分析。1 實驗材料1.1 實驗材料和器具2B鉛筆一只；A4復印紙一張；透明膠帶；直尺一把；裝有圖像處理軟件的電腦；普通平板掃描儀一臺。1.2 實驗

3、步驟1.2.1 印取指紋1) 將A4 復印紙對折。在一半紙上用鉛筆分上下兩排畫出10個格子，每排5格，每格約3cm×4cm，用于貼印取的指紋。在格子的最左邊寫上“左手”“右手”，表格上方寫上“拇指”“食指”等字樣，并標上姓名、班級。2) 洗凈雙手，擦干。揭一條膠帶，在揭開的一頭貼一小紙片或?qū)⒛z帶內(nèi)折，制作一小段“不沾區(qū)”。膠面朝上放在桌子邊緣。用鉛筆在復印紙另一半涂抹，將一只手的5 個手指逐一在涂黑的區(qū)域中擦拭直至第一指節(jié)的腹面及兩側(cè)均勻涂黑。按住“不沾區(qū)”，將涂黑的指尖一側(cè)按在腳面上，翻轉(zhuǎn)180°滾壓至另一側(cè)。將印好的5 個指紋裁下，貼在上一步驟中畫出的相應位置上。重復這

4、一步驟獲得另5 個指紋。印取的指紋應有嵴線及兩側(cè)三叉點。1.2.2分析指紋類型并統(tǒng)計指嵴數(shù)1) 將印取的指紋用掃描儀掃描，圖像存為jpg格式。2) 調(diào)整圖片大小至能看清指紋的程度。對指紋類型進行記錄。3) 對指嵴數(shù)進行記錄。確定指紋中心、三叉點，用圖像處理軟件中的直線工具（紅色，線寬適中），從指紋中心點向三叉點畫線，直線所接觸的紋嵴線數(shù)目（不計連線起止點的嵴線數(shù)）即為該指紋的紋嵴數(shù)。將十個手指的指嵴數(shù)相加得總指嵴數(shù)（TRC）6。2 結果與討論2.1 我及同學指紋的收集表格 1 中為本人按照上述方法采集并統(tǒng)計的指紋圖型及紋嵴數(shù)等信息。生物學院2015級134名同學指紋類型及總嵴數(shù)匯總見文末附件。

5、表格 1 我的指紋圖型及紋嵴數(shù)左手拇指食指中指環(huán)指小指我的指紋指紋類型普通斗普通斗普通斗普通斗普通斗紋嵴數(shù)2720212017左手紋嵴數(shù)小計 105右手拇指食指中指環(huán)指小指我的指紋指紋類型普通斗普通斗普通斗普通斗普通斗紋嵴數(shù)2914181818右手紋嵴數(shù)小計 97總指嵴數(shù) 2022.2 指紋數(shù)據(jù)的統(tǒng)計分析2.2.1 四種指紋出現(xiàn)的頻率表格 2中顯示的四種統(tǒng)計結果與文獻中提到的弓、箕、斗出現(xiàn)的比例2.5%、47.5%、50%7接近。女生中出現(xiàn)弓形紋和箕形紋頻率比男生高，而男生中出現(xiàn)斗形紋的頻率比女生高。用EXCEL數(shù)據(jù)分析功能作單因素方差分析，p<0.05，即男女生指紋類型有顯著性差異，指

6、紋類型與性別有一定的聯(lián)系?？傮w上看，人群中三種基本指紋類型，斗紋出現(xiàn)的頻率較高，箕形紋其次，弓形紋最少。表格 2 生物學院2015級134名同學四種指紋出現(xiàn)的百分頻率 弓形紋箕形紋斗形紋混合型女生指紋數(shù)7803.9748.4646.541.03男生指紋數(shù)5601.6138.0458.391.96男女合計指紋數(shù)13402.9944.1051.491.422.2.2 TRC分析表格 3 生物學院2015級134名學生TRC最大值、最小值、平均值最大值最小值平均值男生24499165.4女生23227144.7男女合計24427153.3表格 3中的統(tǒng)計結果與文獻提到的平均TRC男性約162.7，女

7、性約153.18接近。男性TRC最大值略大于女性TRC最大值，男性TRC最小值大于女性TRC最小值，男性TRC平均值大于女性TRC值。用EXCEL數(shù)據(jù)分析功能作單因素方差分析，p<0.05，即男女生TRC有顯著性差異，TRC的遺傳與性別有一定的聯(lián)系。2.2.3 TRC數(shù)據(jù)分組及繪制頻率分布圖將134名同學的總指嵴數(shù)(TRC)，進行分組，組距20，統(tǒng)計每一組中數(shù)據(jù)出現(xiàn)的頻數(shù)，得到表格4中的結果。表格 4 TRC頻數(shù)統(tǒng)計TRC分組組中值數(shù)據(jù)出現(xiàn)頻數(shù)全部男生女生3010150303705059063311013491302381515020119170278191901712521014862

8、30413250110(a)(b)(c)圖表1 總指嵴數(shù)次數(shù)分布圖。(a) 78名男生的TRC分布，最大值出現(xiàn)在190處。(b) 56名女生的TRC分布，最大值出現(xiàn)在170處。(c) 134名同學的TRC分布，最大值出現(xiàn)在170。根據(jù)繪制的TRC分布圖(圖表1 )，可以看出大部分人的TRC分布在中間區(qū)域，過多或過少的均占少數(shù)。可能由于樣本量不夠大和男女生人數(shù)不相等等各種原因，總指嵴數(shù)(TRC)沒有呈明顯的正態(tài)分布。但根據(jù)TRC連續(xù)的變化能推測，TRC是數(shù)量性狀。參考文獻1 Berry J, Stoney D A. 2001.History and Development of Fingerpr

9、inting. In Lee H C. and Gaensslen R E eds. Advances in fingerprint technology 2nded.CRC press. Chapter 1.2Holt S. 1961. Quantitative genetics of fingerprint patterns. British Medical Bulletetin, 17: 247-250.3顏文偉.皮膚紋理與遺傳. 國外醫(yī)學, 1981, 4(5): 267-274.4 Galton F. 1892. Finger Prints. London: Macmillan.5 Bonnevie. K. 1924. Studies on papillary patterns of human fingers. Journal of Genetics, 15: 1