物证检验PPT课件.ppt

DNA分析技术在法医物证学上的应用 复旦大学上海医学院法医系李莉 1 法医物证学内容 亲权关系鉴定个体识别 2 亲权关系鉴定 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 3 个体识别 凶杀案强奸案碎尸案石蜡包埋组织块调错案 4 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 5 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 6 DNA检验 7 DNA 核DNA线粒体DNA 8 基因组DNA 核DNA与线粒体DNA 9 基因组稳定的体系 人类基因组是一个十分稳定的体系 不同的民族 群体和个体都有46条染色体有相同数目的基因有基本相同的核苷酸序列正是基因组结构的这种稳定性保证了人类作为一个物种的共同性和稳定性 10 基因组变异的体系 人类基因组又是一个变异的体系 在长期进化的过程中 基因组的DNA序列不断地发生变异 这些变异可能是有害的 有益的或中性的 其中一些变异得以遗传 导致了不同种族 群体和个体间基因组的差异或多态性 除了同卵双生子外 没有两个个体的基因组完全相同 11 人类基因组计划的成果HGP 1990 2000年 中国参与了其中1 的测序工作 解读了人类24条染色体上的30亿对碱基 3 109bp 绘制了人基因组草图 人基因组DNA 95 为非编码序列基因数量 8 10万不同个体间99 9 DNA序列完全相同0 1 DNA序列上的不同决定了个体间表型差异DNA序列变异中的90 表现为单核苷酸多态性 SNP 12 13 单倍型图谱计划 HapMap计划 找出约50万个标签SNPs 提供与1000万个SNPs大致相同的图谱信息 HapMap计划 由日本 英国 加拿大 中国 尼日利亚和美国的科学家们合作完成 2002年10月正式启动 历时三年 2003年 中国承担了 HapMap计划 10 的任务 HapMap 中国卷 的具体内容 构建人3号 21号染色体和8号染色体短臂的HapMap 提供一半的亚洲样品 14 15 法医学DNA检测技术的发展 第一代 VNTR 小卫星 检测 DNA指纹技术 第二代 STR 微卫星 检测 线粒体DNA检测 PCR技术 第三代 SNP 单核苷酸多态性 检测 16 第一代 VNTR 小卫星 检测 DNA指纹技术 RFLP 20世纪80年代 17 RFLP技术DNA指纹技术的发明者 Jeffreys 遗传学家 1985年 DNA指纹DNA纹印 18 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 19 DNA纹印 使用基因座特异性探针 在高强度条件下 较高温度 较低盐浓度 与特定的基因座进行杂交 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个单基因座探针可达到同一认定的目的 20 操作流程 21 操作流程 22 DNA指纹技术应用的实例 DNA应用于亲权鉴定的第一个案例 用DNA指纹技术进行一例移民案件的亲权鉴定 使得一名13岁的英国男孩得以回国与母亲团聚 23 第二代 STR 微卫星 检测 PCR技术 线粒体DNA检测 PCR 测序 20世纪90年代 在法医生物学方面 开始运用PCR技术检测VNTR STR mtDNA标志 用于个体识别和亲权鉴定 24 PolymeraseChainReaction 1985年 由Cetus公司的Mullis博士发明 25 NobelPrize 1993 Dr KaryMullis wasawardedaNobelPrizeforhisworkin1993 26 DNA检测方法比较 RFLP信息量大费时 1 2周 费力 50ngDNADNA不能降解 PCR快速省力 1ngDNA适用于降解DNA复合扩增检测自动化 27 mtDNA结构 28 D 环区 displacementloop HV1 HV2 在线粒体DNA基因组中占5 7 长约1100bp HV1 29 408bpHV2 15996 16401bp 29 mtDNA测序 DNA抽提 利用两对引物 分别对HV HV 进行PCR扩增 PCR产物纯化 利用HV 的L链引物和HV 的L链引物 分别对HV HV 的单链进行PCR扩增 dNTP带有四色荧光标记 乙醇沉淀DNA 在测序仪上进行毛细管电泳 判读序列 与Anderson标准序列进行比对 找出变异点 30 31 mtDNA 32 俄沙皇NicholasII墓穴中的骨骸 近1000块骨头 沙皇 NicholasII 皇后 Alexandra 3个女儿1名家庭医生3名仆人 1918 7 17 1991 33 34 35 一名公主失踪王子 Alexis 死于1977年6月26日 36 NicholasII墓穴中的骨骸鉴定 皇后 Alexandra 皇后的妹妹 外孙Philip亲王 爱丁堡公爵 沙皇 NicholasII 沙皇妹妹的女系后裔 37 mtDNA存在异质性mtDNA信息量有限mtDNA呈母系遗传特征在法医学上 mtDNA检测不是主要的检测手段 38 细胞 细胞核 核DNA 39 40 核DNA的片段长度多态性 VNTR基因座 小卫星 重复单位17 170bpSTR基因座 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 41 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 42 5 6 可变串联重复数目 4 1 2 3 43 串联重复序列的遗传多态性 串联重复序列 如小卫星DNA VNTR 和微卫星 STR DNA 多态性表现为核心单元重复次数的不同 D13S317 ACGATAGATAGATAGATAGATAGATAGATAGATAGATAGATAGATAGATAGACAGAT微卫星DNA基因座在人类基因组中分布广泛 是很好的遗传标记 44 当前 STR作为主要的遗传学标记物 用于个体识别和亲权鉴定 45 STRs 46 ShortTandemRepeats 2 7bp核心序列的串联重复 300 000个每10kb存在一个STR基因座扩增片段为100 400bp 47 重复单元的长度 Dinucleotides Trinucleotides Tetranucleotides Pentanucleotides 48 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基因座比二 三核苷酸重复序列的等位基因更容易彼此区分 49 TH01基因座 AATG 5 11 等位基因 AmpFlSTR 50 STR基因座 常染色体STR FGAvWATH01D3S1358D8S1179D16S539D18S51D21S11D5S818D13S317TPOXCSF1POD7S820 D2S1338D19S433PentaDPentaED6S1043D12S391性染色体STR X STRY STR 51 罪犯DNA数据库 英国 建库最早的国家 1995年4月建立世界上第一个 国家DNA数据库 迄今库容量已逾400万人份 占人口比例6 7 今后将扩大容量到10 入库对象 罪犯 嫌疑人 现场检材 志愿者美国 库容量已逾300万人份 占人口比例1 入库对象 罪犯 现场检材 嫌疑人 失踪人员 失踪人员亲属 遗骸 中国 库容量为100万人份左右 占人口比例0 077 入库对象 罪犯 嫌疑人 现场检材 失踪人员 美国人口 3亿 英国人口 6千万 中国人口 13亿 52 DNA数据库功效显著 案例 Jack1979年因强奸罪入狱 1992年被释放 出狱前 其DNA数据被录入数据库 4个月后 一名妇女被强暴 现场发现精斑 经DNA检测 入库检索 Jack的基因型完全匹配 因而证实其犯罪事实 53 Y STR的应用价值 54 X STR的应用价值 55 常染色体与性染色体标记的联合应用价值 56 STR检测步骤 检材 血样 羊水 毛发 唾液斑 精斑等 DNA的提取 15个STR基因座的PCR扩增 对扩增产物进行电泳分析 通过Collection1 0软件收集电泳信息 通过GeneMapper3 2软件对扩增产物进行等位基因的命名 57 15个STR基因座的分型体系 58 STR基因座检测结果的存档 59 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尿液石蜡包埋组织块 60 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 61 检案程序 检验委托填写委托受理合同一份 内容包括 委托单位 委托人 委托日期 送检人 检验材料名称数量 有关人员姓名 性别 年龄 案情摘要 委托要求 并由委托人和受理机构鉴定人双方签名和盖章 填写采样单一份 内容包括委托单位 人 委托日期 采样地点 采样日期和采样人 以及被采样人的姓名 性别 出生日期 证件号码 最后由被采样人签名 按指纹确认 并接受拍照 62 样本采集 受理人在采样时必须戴手套 口罩和帽子操作 采样一式两份 包括检验样以及法定留样每份样品均要贴有相应的标签 清楚标明被采样人姓名 然后分别放入纸质样品袋中 并在样品袋上清晰注明被采人姓名 性别及采样人姓名 采集日期等信息 样品采集方式 血样 从被检人指尖采集 滴注在干净纱布上 晾干后纸袋包装毛发 小心拔取被检人带毛囊的毛发 将其装入纸袋中 在纸袋上注明被采人姓名 性别及采样人姓名 采集日期 组织 用干净的剪刀 镊子提取后置于试管或小离心管中 不加防腐剂 贴好标签和标记 冷冻保存 分泌物 用拭子提取 晾干后用纸袋包装 在纸袋上注明被采人姓名 性别及采样人姓名 采集日期 63 典型案例 64 强奸案 检材 血斑 流产组织 胎儿的遗传基因一半来源于受害人 一半来源于嫌疑人 65 强奸案 检材 精斑 血斑 LR 1018 66 凶杀案 67 婴儿调错案 68 强奸致孕案 血液 羊水检材 受害人 孕妇 胎儿羊水嫌疑人 父 D3S135816 1616 1616 17VWA17 1816 1716 16FGA20 2423 2419 23D8S117914 1413 1413 16D21S1128 3029 2 3029 2 29 2D18S5117 2113 1712 13D5S81810 1010 119 11D13S3178 118 99 10D7S82012 128 128 10D16S5399 1210 1210 11THO19 96 96 8TPOX9 118 98 8CSF1PO11 1212 1310 13 69 70 强奸案 混合斑检材 71 凶杀案 水果刀上的血迹受害人血液D3S135814 1714 17VWA14 1814 18FGA20 2220 22D8S117913 1613 16D21S1128 3228 32D18S5116 1916 19D5S81811 1211 12D13S3178 118 11D7S82012 1212 12D16S53911 1311 13THO16 86 8TPOX8 118 11CSF1PO9 109 10 偶合率小于10 9 72 盗窃 拐卖婴儿案 儿子 父亲D3S135814 1715 16VWA14 1814 17FGA20 2423 23D8S117912 1413 15D21S1130 3130 32 2D18S5114 1416 19D5S81812 1311 11D13S3178 89 11D7S82010 1211 11D16S5399 1112 13THO16 99 9TPOX8 98 8CSF1PO12 129 10 73 离体牙的检验 个体识别案 牙1 牙2 牙3受害人D3S135816 1616 16VWA18 1918 19FGA22 2422 24D8S117912 1412 14D21S1129 31 229 31 2D18S5113 1313 13D5S81811 1211 12D13S3178 98 9D7S8208 88 8D16S53910 1010 10THO17 87 8TPOX8 118 11CSF1PO11 1211 12 74 被烧尸体肌肉块鉴定 母亲肌肉块 儿子 父亲D3S135815 1817 1816 17VWA16 1818 1817 18FGA22 2522 2323 26D8S117912 1210 1210 10D21S1130 31 230 33 230 33 2D18S5114 1916 1913 16D5S81810 1210 1212 12D13S31710 128 108 8D7S8208 1211 1210 11D16S5399 109 1210 12THO17 97 9 36 9 3TPOX8 99 118 11CSF1PO12 1310 1210 10 75 76 双亲家庭的亲子鉴定 母亲儿子父亲D3S135815 1817 1817 20VWA14 1717 1814 17FGA22 2523 2523 25D8S117913 1614 1615 15D21S1130 2 31 228 31 230 31D18S5119 1919 2413 14D5S81810 1110 1012 12D13S31712 1212 128 12D7S82011 1212 1210 11D16S5399 1111 1210 13THO17 88 99 9 3TPOX9 1111 118 11CSF1PO12 1212 1210 12 77 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D3S135814 1616 16VWA14 1717 17FGA22 2323 24D8S117915 1614 14D21S1128 3030 32D18S5114 1512 13D5S81811 119 10D13S3179 1110 11D7S8208 1110 12D16S53911 1310 11THO16 77 8TPOX9 118 11CSF1PO12 1211 13 78 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 D3S135815 1814 1815 18VWA17 1816 1817 18FGA23 2622 2323 26D8S117912 1212 1412 12D21S1129 3229 3029 32D18S5113 1614 1613 16D5S81811 1211 1111 12D13S3178 88 108 8D7S82011 128 1111 12D16S53911 1311 1211 13THO16 96 86 9TPOX8 88 118 8CSF1PO12 1311 1212 13 79 性别染色体上STR基因座的检测 X STR 以下18个X STR基因座在法医学上有重要应用价值 认亲 DXS6807 GATA52B03 DXS9895 GATA124B04 DXS8378 GATA119E07 DXS9902 GATA175D03 DXS7132 GATA72E05 ARADXS6800 GATA31D10 DXS9898 GATA126G01 DXS6789 GATA31F01 DXS101DXS7424 btk5 DXS7133 GATA81B07 GATA172D05HPRTBDXS7423DXS8377DXS11001DXS981 80 性别染色体上STR基因座的检测 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 Europeanloci 19 385I II 389I 389II 390 391 392 393 YCAIIa bAdditionalloci 426 A7 1 H4 388 437 438 439 447 448 81 Yfiler在同胞兄弟关系和强奸案鉴定中的应用 82 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 83 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 84 家系调查结果 文献资料 突变率 2 8 10 3 DYS458 16 单倍型 父 85 DYS458 17 单倍型 子 86 若仅发现一个基因座不吻合 不可作出排除结论 87 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 88 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 combinedsibshipindices 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 5 10 8 0 1