新不通式 上海交通大学通识教育立项核心课程 课程名称：生物技术与人类课程编号：B1906姓名：刘敏学 班级：f1101501 学号：5110159008 专业：建筑系 课程小论文 题目编号 6 得分 序号 选题 1 “绿色革命”与农业基因工程 2 “黄金水稻”所引发的故事 3 美化环境的基因科学 4 世界首例艾滋病治愈前后观 5 从两性人说起性别的决定 6 DNA巧破悬案 7 从基因到药物的故事 8 耐药菌是如何生产的 9 化解能源危机的微生物 10 奥林匹克竞技场背后的基因高科技 11 姓氏背后的基因科学 12 基因间谍战 13 非典型战争一一生物战与基因武器 14 走进生物“芯”时代 15 人生预报一一透过基因看未来 16 基因的伦理 17 转基因是天使还是恶魔
上海交通大学通识教育立项核心课程 课程名称： 生物技术与人类 课程编号： BI906 姓名：刘敏学 班级：f1101501 学号：5110159008 专业： 建筑系 课程小论文 题目编号 6 得分 序号 选题 1 “绿色革命”与农业基因工程 2 “黄金水稻”所引发的故事 3 美化环境的基因科学 4 世界首例艾滋病治愈前后观 5 从两性人说起性别的决定 6 DNA 巧破悬案 7 从基因到药物的故事 8 耐药菌是如何生产的 9 化解能源危机的微生物 10 奥林匹克竞技场背后的基因高科技 11 姓氏背后的基因科学 12 基因间谍战 13 非典型战争——生物战与基因武器 14 走进生物“芯”时代 15 人生预报——透过基因看未来 16 基因的伦理 17 转基因是天使还是恶魔
DNA巧破悬案 摘要：20世纪八十年代中期，DNA分析技术开始应用于法医鉴定，血液，唾液去，甚至看不 见的地方，只要有人体细胞，就可以做DNA分析鉴定。1985年首次应用DNA分析技术对一起 英国移民纠纷成功的进行了亲子鉴定，1986年有首次用于一起强奸杀人刑事案件中，从数千 人中查找嫌犯并定罪。目前，英、美、西德、日、意等比较先进的国家对DNA的研究己达到 了相当的水平，并己将其应用到许多实际案例中，其准确无误的鉴定结果证明，它大大地提 高了生物物证应有的价值。因此，它被称为90年代打击犯罪的利器。” 关键词：DNA,DNA指纹技术，DNA分析，DNA标记短串联重复序列(STR),DNA标记单核苷酸多 态性(SNPs) Application of DNA technology in detection (School of ocean and architectural engineering,Shanghai Jiao Tong University,Shanghai 200240,PR China.) Abstract:Mid-1980s,DNA analysis techniques began to be used forensic identification,blood,saliva go,even out of sight,as long as there are human cells,it is possible to do DNA analysis and identification.In 1985 the first application of DNA analysis techniques with UK immigration disputes the success of a paternity test,first used in 1986,along with rape and murder in a criminal case, from the thousands of people find the suspects and convicted.Currently,the United Kingdom,the United States,West Germany,Japan,Italy and other more advanced countries of DNA research has reached a considerable level,and has been applied to many practical cases,the accurate identification results proved that it greatly improve the biological evidence proper value.Therefore, it is called "In the 1990s a weapon against crime." Key Words:DNA,DNA fingerprint ,DNA microarray,STR short tandem repeat),SNPs Single Nucleotide Polymorphisms,SNPs) 0引言 自从1985年英国遗传学家杰费里斯发现DNA指纹以来，DNA指纹术已被广泛应用于解 决那些根据表型遗传标记无法解决的医学、人类学、社会学和法律学问题。最令人刮目相看 的是它风靡法医学界，并正开始改变法医学的面貌。 近一个世纪，指纹技术的发展确实使得刑侦工作面貌一新，但是用指纹破案有一定的局 限性，因为在很多案发现场，狡猾的罪犯设法不留下指纹，因而常常给破案造成困难，而运 用DNA技术，只要罪犯在案发现场留下了血迹和头发，那么警方就可以根据这些蛛丝马迹将 其擒获。这种技术的准确率极高，在一般侦破过程中，往往会确定好几个嫌疑犯，采用了DNA 技术，能比用指纹鉴定更快地为一些无辜者洗清罪名，DNA技术在破获强奸和暴力犯罪时特 别有效，因为在这些案件中，罪犯很容易留下包含了DNA信息的罪证。 1介绍 DNA技术，有时也称DNA分析技术，是指应用现代DNA技术检测分析DNA遗传标记在 人群中分布和遗传规律，确定与人体相关的物证（检样），其遗传标记的一致性和遗传关系的 一门科学技术 DNA技术用于破案的威力究竞何在呢？DNA是一切生物体遗传信息的载体，不同的生物 体其DNA也不同。人的DNA信息可以从一个人的头发和唾液中获得，而一旦获得了这些信息
DNA 巧破悬案 摘要：20 世纪八十年代中期，DNA 分析技术开始应用于法医鉴定，血液，唾液去，甚至看不 见的地方，只要有人体细胞，就可以做 DNA 分析鉴定。1985 年首次应用 DNA 分析技术对一起 英国移民纠纷成功的进行了亲子鉴定，1986 年有首次用于一起强奸杀人刑事案件中，从数千 人中查找嫌犯并定罪。目前，英、美、西德、日、意等比较先进的国家对 DNA 的研究己达到 了相当的水平，并已将其应用到许多实际案例中，其准确无误的鉴定结果证明，它大大地提 高了生物物证应有的价值。因此，它被称为“90 年代打击犯罪的利器。” 关键词：DNA,DNA 指纹技术，DNA 分析, DNA 标记短串联重复序列(STR), DNA 标记单核苷酸多 态性(SNPs) Application of DNA technology in detection (School of ocean and architectural engineering, Shanghai Jiao Tong University, Shanghai 200240, PR China.) Abstract: Mid-1980s, DNA analysis techniques began to be used forensic identification, blood, saliva go, even out of sight, as long as there are human cells, it is possible to do DNA analysis and identification. In 1985 the first application of DNA analysis techniques with UK immigration disputes the success of a paternity test, first used in 1986, along with rape and murder in a criminal case, from the thousands of people find the suspects and convicted. Currently, the United Kingdom, the United States, West Germany, Japan, Italy and other more advanced countries of DNA research has reached a considerable level, and has been applied to many practical cases, the accurate identification results proved that it greatly improve the biological evidence proper value. Therefore, it is called "In the 1990s a weapon against crime." Key Words: DNA,DNA fingerprint ,DNA microarray, STR （ short tandem repeat ） ,SNPs （ Single Nucleotide Polymorphisms，SNPs） 0 引言 自从 1985 年英国遗传学家杰费里斯发现 DNA 指纹以来，DNA 指纹术已被广泛应用于解 决那些根据表型遗传标记无法解决的医学、人类学、社会学和法律学问题。最令人刮目相看 的是它风靡法医学界，并正开始改变法医学的面貌。 近一个世纪，指纹技术的发展确实使得刑侦工作面貌一新，但是用指纹破案有一定的局 限性，因为在很多案发现场，狡猾的罪犯设法不留下指纹，因而常常给破案造成困难，而运 用 DNA 技术，只要罪犯在案发现场留下了血迹和头发，那么警方就可以根据这些蛛丝马迹将 其擒获。这种技术的准确率极高，在一般侦破过程中，往往会确定好几个嫌疑犯，采用了 DNA 技术，能比用指纹鉴定更快地为一些无辜者洗清罪名，DNA 技术在破获强奸和暴力犯罪时特 别有效，因为在这些案件中，罪犯很容易留下包含了 DNA 信息的罪证。 1 介绍 DNA 技术，有时也称 DNA 分析技术，是指应用现代 DNA 技术检测分析 DNA 遗传标记在 人群中分布和遗传规律，确定与人体相关的物证（检样），其遗传标记的一致性和遗传关系的 一门科学技术. DNA 技术用于破案的威力究竟何在呢？DNA 是一切生物体遗传信息的载体，不同的生物 体其 DNA 也不同。人的 DNA 信息可以从一个人的头发和唾液中获得，而一旦获得了这些信息
就等于从遗传学的角度辨明了一个人的身份。 近一个世纪，指纹技术的发展确实使得刑侦工作面貌一新，但是用指纹破案有一定的局 限性，因为在很多案发现场，狡猾的罪犯设法不留下指纹，因而常常给破案造成困难，而运 用DNA技术，只要罪犯在案发现场留下了血迹和头发，那么警方就可以根据这些蛛丝马迹将 其擒获。这种技术的准确率极高，在一般侦破过程中，往往会确定好几个嫌疑犯，采用了DNA 技术，能比用指纹鉴定更快地为一些无辜者洗清罪名，DNA技术在破获强奸和暴力犯罪时特 别有效，因为在这些案件中，罪犯很容易留下包含了DNA信息的罪证。 2应用情况 法医DNA不仅在侦破案件中发挥奇迹般的作用，还能帮助解决一些不可想象的难题。比 如揭开“世纪奇冤”中作出贡献的女科学家Mary-Claire King,她曾用线粒体DNA的研究，帮 助阿根廷的战争孤儿与他们的亲戚团聚，这些孩子因战祸而失去了父母，怎么使他们的亲戚， 从来没有见过面，相信这个孩子是侄儿外孙呢？从孩子的血液细胞中提取线粒体DNA,与可 能的亲戚比较。至少帮助50多个孩子找到了亲人。 利用DNA分析技术进行“个体识别”和“亲子鉴定"，在刑事侦查、民事诉讼和意外事件 处理中都有重要的作用。随着社会的发展和科技的进步，DNA技术的运用领域越来越宽广， 除了在涉及人身的伤害、凶杀等案件侦查中运用的较多以外，对于发案率最高、破案率相对 较低的盗窃案件，也可以利用DNA技术进行破案。 犯罪分子在作案过程中，其人身要和现场很多的客体相接触。如，在盗窃现场的进出口， 作案人对门窗撬压或攀爬院墙时，进入现场中心实施盗窃时，或者在外围踩点时，人体直接 与客体接触或有吐痰、抽烟甚至吃喝过程，容易在现场留下作案人唾液、毛发、烟头和人体 组织，以及吃喝过的用具和残留物等。有的盗窃现场由于作案人动作过大，在现场留下了作 案人的汗液指纹，甚至血迹，都可以通过DNA检验，查找和认定犯罪分子。 如今，在破案过程中使用DNA指纹技术已经成了家常便饭。杰夫里斯自述，最近他碰到了 一位法官，后者因为终于要审理一件不需要DNA证据的案件而“倍感兴奋”。基因技术的科学 性使得越来越多案件需要它提供可靠证据。1995年，英国开始设立全国罪犯基因库，目前已 储存了250万份DNA样本。美国、加拿大等国也在发展各自的基因库。 上世纪80年代，DNA证据进入美国法庭，但是因为严格的被大家广泛接受的标准，也没 有法律上的正式承认，DNA证据很容易就被否定掉，于是FBI召集一帮顶级专家讨论解决这个 问题。这就是美国的第一个科学技术工作组，当时叫做DNA分析方法技术工作组(Technical Vorking Group for DNA Analysis Methods,简称为TWGDAM)。很快，在90年代初，TWGDAM 推出了DNA分析鉴定的各项指导标准，从而为DNA作为正式的法庭证据奠定了基础。现在 TWGDAM更名为SWGDAM,仍I旧由FBI管理。其中组长是由FBI局长任命，副组长和执行秘 书长由组长任命，另外组长提名7名组员人选，其中不得超过2名FB1职员：经过投票，从这 7人选中选择5人，与组长、副组长、执行秘书长共同组成正式的SWGDAM。这个工作组每 年至少开两次会讨论最新的技术问题，具体的科学技术研究通常是要与大学，或者其他研究 机构，甚至公司合作的。每次会议组长可以邀请其他专家参加会议，但这些非正式成员不具 有投票权。其他工作组的工作方式与SWGDAM大同小异。 英国的国家DNA数据库最终将收入5O0万个人的DNA的信息，而在第一年，这一数据库 可能将只是试验性地收入12.5万个人的信息，其中主要是记录在案的罪犯和一些嫌疑犯，警 方将主要从人身伤害、强奸和盗窃等3类犯罪嫌疑分子身上采用其DNA样本，英国警方的目 标是逐步在所有案件的侦破中都引入DNA检查这一步骤。 新西兰：1996年开始建库，是国际上第2个建设国家DNA数据库的国家：采用自行编制 的数据库软件，效果良好，发挥作用近50%：中国香港特别行政区：2001年7月1日立法通 过建立DNA数据库：目前库存数据现场物证1600，人员数据3500。 3技术介绍
就等于从遗传学的角度辨明了一个人的身份。 近一个世纪，指纹技术的发展确实使得刑侦工作面貌一新，但是用指纹破案有一定的局 限性，因为在很多案发现场，狡猾的罪犯设法不留下指纹，因而常常给破案造成困难，而运 用 DNA 技术，只要罪犯在案发现场留下了血迹和头发，那么警方就可以根据这些蛛丝马迹将 其擒获。这种技术的准确率极高，在一般侦破过程中，往往会确定好几个嫌疑犯，采用了 DNA 技术，能比用指纹鉴定更快地为一些无辜者洗清罪名，DNA 技术在破获强奸和暴力犯罪时特 别有效，因为在这些案件中，罪犯很容易留下包含了 DNA 信息的罪证。 2 应用情况 法医 DNA 不仅在侦破案件中发挥奇迹般的作用，还能帮助解决一些不可想象的难题。比 如揭开“世纪奇冤”中作出贡献的女科学家 Mary-Claire King，她曾用线粒体 DNA 的研究，帮 助阿根廷的战争孤儿与他们的亲戚团聚，这些孩子因战祸而失去了父母，怎么使他们的亲戚， 从来没有见过面，相信这个孩子是侄儿外孙呢？从孩子的血液细胞中提取线粒体 DNA，与可 能的亲戚比较。至少帮助 50 多个孩子找到了亲人。 利用 DNA 分析技术进行“个体识别”和"亲子鉴定"，在刑事侦查、民事诉讼和意外事件 处理中都有重要的作用。随着社会的发展和科技的进步，DNA 技术的运用领域越来越宽广， 除了在涉及人身的伤害、凶杀等案件侦查中运用的较多以外，对于发案率最高、破案率相对 较低的盗窃案件，也可以利用 DNA 技术进行破案。 犯罪分子在作案过程中，其人身要和现场很多的客体相接触。如，在盗窃现场的进出口， 作案人对门窗撬压或攀爬院墙时，进入现场中心实施盗窃时，或者在外围踩点时，人体直接 与客体接触或有吐痰、抽烟甚至吃喝过程，容易在现场留下作案人唾液、毛发、烟头和人体 组织，以及吃喝过的用具和残留物等。有的盗窃现场由于作案人动作过大，在现场留下了作 案人的汗液指纹，甚至血迹，都可以通过 DNA 检验，查找和认定犯罪分子。 如今，在破案过程中使用 DNA 指纹技术已经成了家常便饭。杰夫里斯自述，最近他碰到了 一位法官，后者因为终于要审理一件不需要 DNA 证据的案件而“倍感兴奋”。基因技术的科学 性使得越来越多案件需要它提供可靠证据。1995 年，英国开始设立全国罪犯基因库，目前已 储存了 250 万份 DNA 样本。美国、加拿大等国也在发展各自的基因库。 上世纪 80 年代，DNA 证据进入美国法庭，但是因为严格的被大家广泛接受的标准，也没 有法律上的正式承认，DNA 证据很容易就被否定掉，于是 FBI 召集一帮顶级专家讨论解决这个 问题。这就是美国的第一个科学技术工作组，当时叫做 DNA 分析方法技术工作组（Technical Working Group for DNA Analysis Methods，简称为 TWGDAM）。很快，在 90 年代初，TWGDAM 推出了 DNA 分析鉴定的各项指导标准，从而为 DNA 作为正式的法庭证据奠定了基础。现在 TWGDAM 更名为 SWGDAM，仍旧由 FBI 管理。其中组长是由 FBI 局长任命，副组长和执行秘 书长由组长任命，另外组长提名 7 名组员人选，其中不得超过 2 名 FBI 职员；经过投票，从这 7 人选中选择 5 人，与组长、副组长、执行秘书长共同组成正式的 SWGDAM。这个工作组每 年至少开两次会讨论最新的技术问题，具体的科学技术研究通常是要与大学，或者其他研究 机构，甚至公司合作的。每次会议组长可以邀请其他专家参加会议，但这些非正式成员不具 有投票权。其他工作组的工作方式与 SWGDAM 大同小异。 英国的国家 DNA 数据库最终将收入 500 万个人的 DNA 的信息，而在第一年，这一数据库 可能将只是试验性地收入 12.5 万个人的信息，其中主要是记录在案的罪犯和一些嫌疑犯，警 方将主要从人身伤害、强奸和盗窃等 3 类犯罪嫌疑分子身上采用其 DNA 样本，英国警方的目 标是逐步在所有案件的侦破中都引入 DNA 检查这一步骤。 新西兰：1996 年开始建库，是国际上第 2 个建设国家 DNA 数据库的国家；采用自行编制 的数据库软件，效果良好，发挥作用近 50%；中国香港特别行政区：2001 年 7 月 1 日立法通 过建立 DNA 数据库：目前库存数据现场物证 1600，人员数据 3500。 3 技术介绍
法医学应用的DNA分析技术主要是DNA分子杂交技术和DNA聚合酶链 式反应、而分子杂交技术包括萨森印迹杂交核斑点杂交以及凝胶原位 杂交。分子杂交是指不同来源的核酸单链按碱基互补原则，通过碱基 配对，以非共价键联接形成杂合分子双链。法医学检测生物检材中的 DNA是将待测的DNA分子切断，得到长度不同的DNA片断、将其双链 变性成为单链，使该单链DNA与标记的探针杂交、形成杂合DNA双链、 通过放射自显影或者现色反映显示出待测DNA分子中不同的长度片断。 DNA(脱氧核糖核酸)是由核苷酸长链构成。核苷酸是由磷酸、戊糖核碱基组成。碱基有 线嘌呤，鸟嘌呤、胞嘧啶、胸腺嘧啶4种，在每个核苷酸中只有1种碱基。DNA分子是由2 条逆平行的多核苷酸长链围绕着一个中心轴盘旋转形成螺旋状结构，2条多核苷酸链上的碱 基严格按照互补(C一G、A一T)规律结合成对，结合后的2个碱基成碱基对。在DNA分子中 碱基的排列顺序决定了某段DNA特性，代表了某种遗传信息，DNA大分子的一个片断就是控 制生物遗传的基因。在人的1~10万个遗传基因中约三分之二的基因是人与人相同的，其余 三分之一存在着变异性，近年来进行的人类的DNA基因库研究中发现基因组DNA中含有高变 区，它是一系列的可变数目串连重复序列具有高度多态性。Jeffreys等人又发现不同高变区的 重复单位内有一段序列是近似的，被称为核心序列，以此做为探针对DNA分子进行限制性片 断长度多态性分析。 在DNA技术中最基础的一项技术PCR,聚合酶链反应(Polymerase Chain Reaction),l985 年由美国的Mullis等人发明，是一种在体外模拟自然DNA复制过程的核酸扩增技术，即无细 胞分子克隆技术，其特异性是由两个人工合成的引物序列决定的。PCR目前己广泛应用于分子 生物学、医学、法医学、考古学等许多领域，对基因克隆、DNA序列分析等现代分子生物学 技术的发展起了巨大推动作用 3.1DNA指纹技术 每个人身上（包括动植物个体）都拥有一套独一无二的遗传密码，这些密码记录着人体成长的 所有讯息，除了极少数（如红血球）外，几乎人身上的每一个细胞都含有这套完整的遗传密码。 这些密码存在于细胞里的细胞核内，其中23对染色体就是用来储存这些密码的，而这些密码 就是由DNA分子所组成。DNA本身则是由四个氮碱基质（代码为a、g、t和c)以磷酸双醋键结 合而成，这个氮碱以长链状结构排列形成染色体，其基本结构形如（图） 双股螺旋形的DNA,其氮基质at、gC相互成对，且两股间的a与t、g与c相互对应互补产生 了DNA的重要特性。同时agtc四个氨碱在整条DNA(的)链中的重复排列形成了DNA序列。就 人类而言，每一个细胞里大约有30亿个a一t或g一c相互排列的氮碱对，组成人类的基因 组，这些组合在人体形成到生长过中永远存在。并且在庞大的DNA序列，它的排列也是有规 律的。依目前的技手段来说，使用多基因位探子鉴定，可到一百万亿分之一的准确率，也就 说在过一百万亿的人口中才有可能遇到两个a指纹相同的人。但这个数字己远远过了整个世 界人口。其特定性非常可，不用怀疑。正因为科学家们从人体身携带的遗传密码DNA(去氧核 糖核)中成功地证明了其与手纹同样具有“人各不同”的特定性，才共同将DNA之为“DNA指 纹。” 3DNA指纹的应用在法医学方面同以往的血型测定法相比，DNA指纹技术在法医学领域上 具有无可比拟的优越性。己成为鉴定犯罪、亲子鉴定和确定个体间亲缘关系的工具。随后， 国内学者李伯龄、姜先华、伍新尧等也先后对此项技术进行了研究，并应用于实际案件的鉴 定中，解决了过去无法解决的疑难案例，如微量血痕、部分腐败的碎尸块的个人认定等。 DNA指纹技术作为第一代法医鉴定的DNA技术自然有他的的局限性，比如他需要检材量大， 灵敏度底，通识DNA指纹技术鉴定需要完整的大分子DNA存在，他是多位点探针无种属特异 性，并具有高突变率。最后，DNA指纹技术并不能解决混合检材的个体识别问题。 3.2短串联重复序列(STR)
法医学应用的DNA 分析技术主要是DNA分子杂交技术和DNA聚合酶链 式反应、而分子杂交技术包括萨森印迹杂交核斑点杂交以及凝胶原位 杂交。分子杂交是指不同来源的核酸单链按碱基互补原则，通过碱基 配对，以非共价键联接形成杂合分子双链。法医学检测生物检材中的 DNA 是将待测的 DNA 分子切断，得到长度不同的 DNA 片断、将其双链 变性成为单链，使该单链 DNA 与标记的探针杂交、形成杂合 DNA 双链、 通过放射自显影或者现色反映显示出待测 DNA 分子中不同的长度片断。 DNA（脱氧核糖核酸）是由核苷酸长链构成。核苷酸是由磷酸、戊糖核碱基组成。碱基有 线嘌呤，鸟嘌呤、胞嘧啶、胸腺嘧啶 4 种，在每个核苷酸中只有 1 种碱基。DNA 分子是由 2 条逆平行的多核苷酸长链围绕着一个中心轴盘旋转形成螺旋状结构，2 条多核苷酸链上的碱 基严格按照互补（C—G、A—T）规律结合成对，结合后的 2 个碱基成碱基对。在 DNA 分子中 碱基的排列顺序决定了某段 DNA 特性，代表了某种遗传信息，DNA 大分子的一个片断就是控 制生物遗传的基因。在人的 1～10 万个遗传基因中约三分之二的基因是人与人相同的，其余 三分之一存在着变异性，近年来进行的人类的 DNA 基因库研究中发现基因组 DNA 中含有高变 区，它是一系列的可变数目串连重复序列具有高度多态性。Jeffreys 等人又发现不同高变区的 重复单位内有一段序列是近似的，被称为核心序列，以此做为探针对 DNA 分子进行限制性片 断长度多态性分析。 在 DNA 技术中最基础的一项技术 PCR ，聚合酶链反应(Polymerase Chain Reaction) ，1985 年由美国的 Mullis 等人发明，是一种在体外模拟自然 DNA 复制过程的核酸扩增技术，即无细 胞分子克隆技术，其特异性是由两个人工合成的引物序列决定的。PCR 目前已广泛应用于分子 生物学、医学、法医学、考古学等许多领域，对基因克隆、DNA 序列分析等现代分子生物学 技术的发展起了巨大推动作用 3.1 DNA 指纹技术 每个人身上(包括动植物个体)都拥有一套独一无二的遗传密码，这些密码记录着人体成长的 所有讯息，除了极少数(如红血球)外，几乎人身上的每一个细胞都含有这套完整的遗传密码。 这些密码存在于细胞里的细胞核内，其中 23 对染色体就是用来储存这些密码的，而这些密码 就是由 DNA 分子所组成。DNA 本身则是由四个氮碱基质(代码为 a、g、t 和 c)以磷酸双醋键结 合 而 成 ， 这 个 氮 碱 以 长 链 状 结 构 排 列 形 成 染 色 体 ， 其 基 本 结 构 形 如 ( 图 l) 双股螺旋形的 DNA，其氮基质 at、gc 相互成对，且两股间的 a 与 t、g 与 c 相互对应互补产生 了 DNA 的重要特性。同时 agtc 四个氮碱在整条 DNA(的)链中的重复排列形成了 DNA 序列。就 人类而言，每一个细胞里大约有 30 亿个 a 一 t 或 g 一 c 相互排列的氮碱对，组成人类的基因 组，这些组合在人体形成到生长过中永远存在。并且在庞大的 DNA 序列，它的排列也是有规 律的。依目前的技手段来说，使用多基因位探子鉴定，可到一百万亿分之一的准确率，也就 说在过一百万亿的人口中才有可能遇到两个 na 指纹相同的人。但这个数字己远远过了整个世 界人口。其特定性非常可，不用怀疑。正因为科学家们从人体身携带的遗传密码 DNA(去氧核 糖核)中成功地证明了其与手纹同样具有“人各不同”的特定性，才共同将 DNA 之为“DNA 指 纹。” 3DNA 指纹的应用在法医学方面 同以往的血型测定法相比，DNA 指纹技术在法医学领域上 具有无可比拟的优越性。已成为鉴定犯罪、亲子鉴定和确定个体间亲缘关系的工具。随后， 国内学者李伯龄、姜先华、伍新尧等也先后对此项技术进行了研究，并应用于实际案件的鉴 定中，解决了过去无法解决的疑难案例，如微量血痕、部分腐败的碎尸块的个人认定等。 DNA 指纹技术作为第一代法医鉴定的 DNA 技术自然有他的的局限性，比如他需要检材量大， 灵敏度底，通识 DNA 指纹技术鉴定需要完整的大分子 DNA 存在，他是多位点探针无种属特异 性，并具有高突变率。最后，DNA 指纹技术并不能解决混合检材的个体识别问题。 3.2 短串联重复序列(STR)
第二代的法医DNA鉴定技术叫STR。STR即短串联重复序列(STR),也叫微卫星(microsatellite) 或简单重复序列(simple sequence repeats),是由几个（多为2至4个）碱基对作为核心单位，串 联重复形成的一类DNA序列，由于核心单位重复数目的变化，构成了STR基因座的遗传多态 性 人类基因组DNA有3X109bp,其中10%是串联重复序列，称为卫星DNA。按重复单位的长 短，又可分为大卫星、中卫星、小卫星和微卫星。其中重复单位仅由2-6 bases组成的叫微卫 星(microsatellite analysis),又称它为短串联重复序列(Short Tandem Repeat.STR),STR是存在 于人类基因组DNA中的一类具有长度多态性的DNA序列，不同数目的核心序列呈串联重复排 列，而呈现出长度多态性，通常多态性片段长度在100-300bp。一般认为，人类基因组DNA 中平均每6~10kb就有一个STR位点，其多态性成为法医物证检验个人识别和亲子鉴定的丰富 来源。不同人体基因组卫星DNA重复单位的数目是可变的，因此，形成了极其复杂的等位 基因片段长度多态性。 比起第一代的DNA指纹技术而言，STR基于PCR方法能鉴定微量DNA,有更高的高识别率， 能自动分型，快速分型。但是他的的信息量更大，而且费用比较贵。 Y-STR检验、常染色体STR检验等技术已是DNA实验室的常规技术，将两种检验技术联合运 用，既是对传统侦察阶段检验鉴定方式的补充，又是对破案手段的创新。 3.3单核苷酸多态性(SNPs) 单核苷酸多态性(Single Nucleotide Polymorphisms,SNPs),即指由于单个核苷酸碱基的改 变而导致的核酸序列的多态性，一般认为SNP与点突变的区别在于SNP出现频率高于1%。人 类基因组中总共有3O0万个SNP,平均每1000个碱基中就有一个SNP。SNP的分布不均匀， 非转录区要多于转录区，大多数位于蛋白的非编码区。SNP是人类基因组中密度最大的遗传标 记，发生频率较高，被认为是继微卫星之后的新一代遗传学标记。是目前而言应用最广的法 医鉴定DNA技术 SNPs是指在基因组水平上由于单个核苷酸位置上存在转换(C与T互换，在其互补链上则为 G与A互换)或颠换(C与A,G与T,G与G,A与T互换)等变异所引起的DNA序列多态性。 在人类群体中，SNPs的频率约占1%甚至更高。据估计，一个人应至少携带300万个SNPs,全 部人群的SNPs总数可达千万(Brooks,1999)。通常所说的SNP都是二等位性的，具有转换型 变异的SNPs约占2/3，其他几种SNP在相似的水平上，因为CpG二核苷酸的胞嘧啶是人类 基因组中最易发生突变的位点。根据SNPs在基因组分布的位置可分为基因编码区SNPs(cSNPs)、 基因周边SNPs(pSNPs)和基因间SNPs(iSNPs)等三类。总的说来，cSNP比较少，因为在外显子 内的变异率仅占周围序列的1/5，但它在遗传病和育种的研究中却具重要意义，因此倍受关 注。根据对遗传性状的影响，CSNPs又可分为两种：一种是同义CSNPs(Synonymons cSNPs),即 SNP所致编码序列的改变并不影响其所翻译的氨基酸序列：另一种是非同义CSNPs(non一 synonymons cSNPs),即指碱基序列的改变将导致编码氨基酸的改变从而产生蛋白质序列的改 变，这种改变常是导致生物性状改变的直接原因。cSNP中约有一半为非同义cSNP)。 就SNP发现的实验手段来讲，经典方法采用PCR一单链构象多态性(PCR一SSCP)分析、RELP、 dHPLC和HA等，由于它们必须通过凝胶电脉等进行分析，因此，距快速、高效、自动化的目 标还相差甚远。SNPs本身的特点使其具备其他分子标记无可比拟的优越性，奠定了应用DNA 微阵列、DNA芯片等高新技术来发现与检测生物基因组之问差异的基础。若能将所有SNP信 息载入DNA芯片，可制造“基因组扫描仪”，用来扫描各个体并分析它们在基因组成上的差异 。最新报道的微芯片电泳，可快速检测临床样品SNp。Affymetriⅸ公司最新开发了一张人类 SNP芯片，该芯片总共包含11500个人类SNP,每隔I00kb一个。该芯片是测序芯片，每个SNP 位点的结果是经过四十次测序验证的，因此其结果相当可靠。该技术可以用于功能基因的定 位、LOH以及不同人群差异的遗传学基础的研究。 4未来展望 4.1优势 传统的实验室血清化验技术，对于陈旧干涸的血迹无能为力，而从此类干血检材中提取
第二代的法医 DNA 鉴定技术叫 STR。STR 即短串联重复序列( STR)，也叫微卫星(microsatellite) 或简单重复序列(simple sequence repeats)，是由几个(多为 2 至 4 个)碱基对作为核心单位，串 联重复形成的一类 DNA 序列，由于核心单位重复数目的变化，构成了 STR 基因座的遗传多态 性 人类基因组 DNA 有 3×109bp，其中 10%是串联重复序列，称为卫星 DNA。按重复单位的长 短，又可分为大卫星、中卫星、小卫星和微卫星。其中重复单位仅由 2-6bases 组成的叫微卫 星（microsatellite analysis），又称它为短串联重复序列(Short Tandem Repeat. STR)，STR 是存在 于人类基因组 DNA 中的一类具有长度多态性的 DNA 序列，不同数目的核心序列呈串联重复排 列，而呈现出长度多态性，通常多态性片段长度在 100-300bp。一般认为，人类基因组 DNA 中平均每 6～10kb 就有一个 STR 位点，其多态性成为法医物证检验个人识别和亲子鉴定的丰富 来源[1]。不同人体基因组卫星 DNA 重复单位的数目是可变的，因此， 形成了极其复杂的等位 基因片段长度多态性。 比起第一代的 DNA 指纹技术而言，STR 基于 PCR 方法能鉴定微量 DNA，有更高的高识别率， 能自动分型，快速分型。但是他的的信息量更大，而且费用比较贵。 Y-STR 检验、常染色体 STR 检验等技术已是 DNA 实验室的常规技术，将两种检验技术联合运 用，既是对传统侦察阶段检验鉴定方式的补充，又是对破案手段的创新。 3.3 单核苷酸多态性(SNPs) 单核苷酸多态性（Single Nucleotide Polymorphisms，SNPs），即指由于单个核苷酸碱基的改 变而导致的核酸序列的多态性，一般认为 SNP 与点突变的区别在于 SNP 出现频率高于 1%。人 类基因组中总共有 300 万个 SNP，平均每 1000 个碱基中就有一个 SNP。SNP 的分布不均匀， 非转录区要多于转录区，大多数位于蛋白的非编码区。SNP 是人类基因组中密度最大的遗传标 记，发生频率较高，被认为是继微卫星之后的新一代遗传学标记。是目前而言应用最广的法 医鉴定 DNA 技术 SNPs 是指在基因组水平上由于单个核苷酸位置上存在转换(C 与 T 互换，在其互补链上则为 G 与 A 互换)或颠换(C 与 A，G 与 T，G 与 G，A 与 T 互换)等变异所引起的 DNA 序列多态性。 在人类群体中，SNPs 的频率约占 1%甚至更高。据估计，一个人应至少携带 300 万个 SNPs，全 部人群的 SNPs 总数可达千万(Brooks，1999)。通常所说的 SNP 都是二等位性的，具有转换型 变异的 SNPs 约占 2／3，其他几种 SNP 在相似的水平上，因为 CpG 二核苷酸的胞嘧啶是人类 基因组中最易发生突变的位点。根据SNPs 在基因组分布的位置可分为基因编码区SNPs(cSNPs)、 基因周边 SNPs(pSNPs)和基因间 SNPs(iSNPs)等三类[2]。总的说来，cSNP 比较少，因为在外显子 内的变异率仅占周围序列的 1／5，但它在遗传病和育种的研究中却具重要意义，因此倍受关 注。根据对遗传性状的影响，cSNPs 又可分为两种：一种是同义 cSNPs(Synonymons cSNPs)，即 SNP 所致编码序列的改变并不影响其所翻译的氨基酸序列；另一种是非同义 cSNPs(non－ synonymons cSNPs)，即指碱基序列的改变将导致编码氨基酸的改变从而产生蛋白质序列的改 变，这种改变常是导致生物性状改变的直接原因。cSNP 中约有一半为非同义 cSNP [3]。 就 SNP 发现的实验手段来讲，经典方法采用 PCR—单链构象多态性(PCR—SSCP)分析、RELP、 dHPLC 和 HA 等，由于它们必须通过凝胶电脉等进行分析，因此，距快速、高效、自动化的目 标还相差甚远。SNPs 本身的特点使其具备其他分子标记无可比拟的优越性，奠定了应用 DNA 微阵列、DNA 芯片等高新技术来发现与检测生物基因组之问差异的基础。若能将所有 SNP 信 息载入 DNA 芯片，可制造“基因组扫描仪”，用来扫描各个体并分析它们在基因组成上的差异 [4]。最新报道的微芯片电泳，可快速检测临床样品 SNP [5]。Affymetrix 公司最新开发了一张人类 SNP 芯片，该芯片总共包含 11500 个人类 SNP，每隔 l00kb 一个。该芯片是测序芯片，每个 SNP 位点的结果是经过四十次测序验证的，因此其结果相当可靠。该技术可以用于功能基因的定 位、LOH 以及不同人群差异的遗传学基础的研究。 4 未来展望 4.1 优势 传统的实验室血清化验技术，对于陈旧干涸的血迹无能为力，而从此类干血检材中提取