法医DNA证据.ppt

法医DNA证据 主要内容 法医DNA技术简史 法医DNA技术概况 法医DNA证据的应用 亲子鉴定 法医DNA技术简史 1980年，Ray White描述了第一例RFLP多态性标记 1985年，Alec Jeffreys发现多位点的VNTR探针,DNA指纹技术开创“法医DNA分析”时代 1985年，第一篇关于PCR的论文 1988年，FBI 开始DNA 个案工作 1991年，第一篇关于STR的论文，二代DNA分析技术诞生 1995年，FSS（Forensic Science Service）开始建立英国DNA库 1998年，FBI发布CODIS数据库 法医DNA技术在此后短短的20多年里得到了飞速的发展和广泛的应用：在2000年公安部开展的打击拐卖妇女儿童专项斗争中，应用DNA分析技术进行了大量的亲子鉴定，辨明了被拐儿童的身份。美国辛普生谋杀前妻和前妻男友案的世纪审判等的广泛报道和炒作，使法医DNA技术得到更广泛的宣传。克林顿绯闻案，使得DNA亲子鉴定家喻户晓。法医DNA分析如今已成为生物物证检验的常规技术，最新技术为生物芯片和微阵列技术。欧洲各国初期广泛采用的主要是DNA纹印系统，北美除DNA纹印系统外，开发和应用了HLA DQ 和 Polymarker 等系统。现在世界各国广泛使用的是复合STR系统,并进行DNA的直接测序分析（主要用于mtDNA）。我国在这方面稍晚一些，所有仪器和试剂还依赖于进口。目前主要在研究开发有以下三个微型化DNA分析仪器：微芯片毛细管电泳装置（microchip capillary electrophoresis device）微型热循环仪（miniature thermal cycler）杂交阵列（hybridization array）未来的法医 DNA分析发展方向是微型化、智能化、网络化与全自动化，从DNA分析的结果中获得更多的个体信息。法医DNA技术概况 法医DNA 分析的研究内容 法医DNA分析是应用现代DNA技术，分析DNA遗传标记在群体中的分布与传递规律，确定分析样品的一致性与遗传关系，为侦查破案和司法审判提供证据的一门科学技术。法医DNA分析又称法医分子生物学或法医分子遗传学,通称DNA鉴定。涉及学科 遗传学 分子遗传学 群体遗传学 生物化学 多门学科的交叉和综合应用 分子生物学 生物统计学 计算机学、技术分类 DNA 指纹技术 PCR 扩增片段长度多态性分析技术 三大基本技术 线粒体 DNA 测序 法医DNA分析技术 MVR-PCR PCR-SSOP 衍生技术 SSP-PCR DNA分析技术灵敏度、检验速度、信息量将会约来越高 法医DNA分析的对象 DNA存在于各种生物的细胞内，因此理论上含有细胞的各种生物材料都可以进行法医DNA分析。从物证鉴定的角度可以分为 人体的各种体液（斑痕）、组织、毛发及表皮脱落物；各种动物成分；植物的根、茎、叶、花、果与种子；细菌与真菌等微生物。研究最多，最充分，是法医DNA分析的主要客体。法医DNA分析的特点 遗传标记多，信息量大。DNA多态性标记在生物体内的分布远多于蛋白质标记,标记多态性程度大大超过蛋白质标记。仅分析其中的少部分遗传标记就完全可以直接进行个体同一认定 与亲子鉴定,具有非常高的识别率和鉴定能力。标记的遗传类型全。有按孟德尔分离和自由组合律遗传的常染色体遗传标记，也有只父系遗传的Y染色体的遗传标记和母系遗传的线粒体DNA序列差异。利用DNA遗传标记可以进行几代甚至隔代、多代的血缘关系的鉴定。可分析的物证种类多，存在比较广泛。凡是含有细胞的生物材料均能进行DNA分析，这类物质可在很多种案件中提取到。具有检材的多样性与应用的广泛性。对于自然环境具有相对比较高的稳定性 DNA遗传标记相对稳定，保存几十年的血痕、精斑仍可以进行DNA分析,甚至历时数千年的木乃伊也可以获得含有一定遗传信息的结果。(5)自动化程度高，速度快。(6)可以建立数据库，进行查档比对，检索破案(7)方法灵敏,检材用量少。当前的主流技术都是以 PCR 技术为基础,具有比较高的灵敏度，理论上一个细胞的DNA即可分析。实际应用中，灵敏度为ng 级 DNA,只需很少的检材，即可获得检验结果。(8)同一个体物证具有比对的通用性。同一个体的各种组织 DNA 具有相同的序列特征，即个体组织的同一性，可以用同一个体的任一部分组织或体液得到该个体的相同的全部信息，进行比对和鉴定，而不必一定要采用相同的组织。法医DNA分析的应用 凶杀、性犯罪、恶性械斗案；在现场无意中留下指纹、毛发、唾液（烟头、口香糖等）或面罩的盗窃案、抢劫案等，以及一些投毒案等；碎尸案尸源认定；空难或其他灾难性事件中尸源认定、交通事故中尸源认定与确定带有可疑血痕、组织或毛发等的嫌疑肇事车是否为肇事车的案件；拐卖儿童、离婚、移民、入户、寻亲、遗产继承、计划生育中超生和医院错抱婴儿的亲子鉴定；器官移植、医疗纠纷中的个体识别与亲子鉴定等。只要有细胞！亲子鉴定与DNA 亲子鉴定历史 亲子鉴定原理 亲子鉴定应用 所罗门的审判：大家都听说过所罗门的审判这样一件故事：两位妇人都声称自己是孩子的母亲，于是 所罗门就命令一名侍卫把那个孩子带来，要用剑将其 辟成两半分给他们两，结果假母亲同意所罗 门的判决，而孩子真 正的母亲却恳求侍卫 饶了孩子的性命，她 解释说：“把孩子给了 假母亲，总比让孩子 惨死好。”当然，真假 母亲也就水落石出了。十二铜表法：公元前449年左右，相当于我国春秋战国时期，古罗马制定了成文法典十二铜表法，它记载有最早的有关“亲子鉴定”的法律条文。即依据妊娠月数推定父权。鹬术察情:在我国，有关亲权认定的最常见的方法有两种：一为“鹬术察情”，即先施诡计，后观其真情并作出判断。这种方法和千前面所说的所罗门断案法如出一辙。滴骨验亲法：另一种方法就是“滴骨验亲”法。即以生者的血滴在尸骨上，观察血能否浸入骨内，浸入的则被认为两者有血缘关系，在各种古籍中有多种记录。三国时代（公园220280年）谢承著会稽先贤传中的以弟血滴兄骨可能是记录此法的最早的史料：陈业的哥哥因海难不幸殒命，当时一同遇难的有五六十人，并且尸体都已严重腐败而无法辨认死者的身份。陈业就用刀刺破自己的手臂将血分别滴在尸骨上，发现其血液只能浸入一具尸骨，其余皆不能。陈业就这样确认其兄的尸骨。合血法：等到了明代，更是采用了“合血法”来识别亲权。明末清初的检验书籍中都有相同的记载：“亲子兄弟或自幼分离，欲相认识。难辨真伪。命各刺出血，滴一器内，真则共凝为一，否则不凝也。”现代亲子鉴定法：ABO血型检查 DNA指纹分析 STR技术应用 人类ABO血型的遗传 人的ABO血型是受三个复等位基因控制的，i为隐性基因，IA、IB为显性基因。决定ABO血型的基因型有6种，表现型有4种：A型、B型、AB型和O型；根据孟德尔遗传规律，即可计算出孩子的可能血型的概率。子女可能的血型 子女不可能的血型 A型（AA，Ai）B型（BB，Bi）A型，B型，AB型，O型 A型（AA，Ai）A型（AA，Ai）A型，O型 AB型，B型 B型（BB，Bi）B型（BB，Bi）B型，O型 A型，AB型 O型（ii，ii）O型（ii，ii）O型（ii，ii）A型，B型，AB型 AB型 A型 A型，B型，AB型 O型 AB型 B型 A型，B型，AB型 O型 AB型 O型 A型，B型 AB型，O型 人类ABO血型的遗传 从表中可知：孩子的血型不是惟一确定的，而是一个大小差别很大的概率事件。但是除了A型血与B型血的人婚配外，其他血型组合都有概率为0的不可能事件，即都有一些不可能出现的血型。因此，用红细胞进行亲子鉴定，只能否定，不能肯定。也就是只能做亲权排除。DNA指纹 每个人体细胞内都含有23对染色体，每条染色体中部含有一个DNA分子，DNA分子中的核苷酸序列包含着遗传信息，在DNA分子中存在三种类型：单拷贝序列、中等程度重复序列、高度重复序。每个重复序列在300个核苷酸长度之内，由于高度重复，序列经过超离心后以卫星带出现在主要DNA带的附近，所以也称卫星DNA，重复序列单元则称为“小卫星DNA”。“小卫星”具有高度的可变性，但在其中有一小段序列则在所有个体中都一样，称为“核心序列”。如果把核心序列串联起来作为分子探针与不同个体的DNA进行分子杂交，就会出现各自特有的杂交图谱。它们与人的指纹一样具有专一性和特异性，因此称作“DNA指纹”。通过对人类基因组的解析，发现人与人之间99.99的碱基序列都相同，而剩下的0.01%的碱基特征序列则来自于双亲。据此可用于“亲子鉴定”。优点：1.DNA指纹可以同时检测好些高度多态性位点，却只需要少量血样(不一定新鲜)。并对其它任何组织如被毛、皮屑等也同样有效。2.DNA指纹不需要专门的实验室，程序相对简单一个经过相应训练的技术员，在任何能够进行DNA重组工作的实验室里都可以完成，也不需要准备大量特殊试剂。若用非放射性标记的DNA探针则使用一般商业性试剂即可进行DNA指纹鉴定。3.随着探针和酶的增多，DNA指纹的分辨能力将会增强，足以处理父母未知个体的亲子鉴定问题。这是经典的血液和生化多态性方法无能为力的 4.DNA指纹的实验室费用低。PCR技术原理 STR(Short Tandem Repeats)短串联重复序列(STR)是由26bp重复单位构成核心序列，是一种广泛分布在人类基因组中的DNA片段，主要由核心序列拷贝数目的变化产生长度多态性。其最大的特点是具有很高的突变率，从而表现出广泛的多态性，适合于记录短期的进化事件，近年来已成为人类遗传学研究的有效遗传标记。Y染色体是单倍体，呈父系遗传，除拟常染色体区域外，其余的Y染色体特异区不会发生重组，因此通过对Y染色体上DNA(YDNA)的系统分析可直接反映种族或人群的父系演化历史。YSTR位于Y染色体的非编码区，属于Y染色体的特异区，利用其多态性，可研究在父系进化历史中发生的突变事件，探讨关系较近的群体之间的亲缘关系和他们之间存在的微进化关系。优点：STR分型具有很高的灵敏度和良好的重复性，分型结果稳定可靠。因此，STR技术较前者有更高的非父排除率和个人识别几率。STR位点的总识别率为0.9999999999999935，累计非父排除为99.999，在亲子鉴定中已达到很高的水平，因此被称为“第二代DNA指纹”。STR位点在人类基因组中广泛分布，具有丰富的多态位点资源，而且扩增STR基因座仅需要少量模板DNA。联合使用多个STR位点，可满足各种需要。基于以上优点，近几年做亲子鉴定多使用STR技术。万里有一DNA伪证 在最近的案件中，罪犯在犯罪现场伪造DNA样本，因此DNA证据的价值被重新审视。1992，John Schneeberger医生强奸了他的病人并在她的内衣上遗留了精液。警方提取了他们认为是Schneeberger的血液，并与犯罪现场的精液DNA进行三次比对，未发现任何匹配。原来，他通过外科手术将一种充满血液和抗凝血剂的开放式双套管引流装置（Penrose drain）植入手臂。无血缘关系的测试结果也不是绝对肯定的 有几起案件的DNA分析错误地“证明”了母亲与她的孩子无血缘关系。亲权认定说明及流程 从理论上讲，在鉴定中只要出现排除指标并且充分排除存在基因突变的可能，就可以以此作出排除存在亲权的结论。需要说明的是：其中最重要的一项参数就是总检测项目的累积非父排除率，既体现它排除假的父亲的鉴别能力，通用的标准是大于99.9%。当所有的检测项目都不显示排除结果时，利用被检测到的“遗传因子”在群体中出现的频率计算出相对亲权概率值后，以此判断争议父亲和孩子之间是否存在亲生血缘的关系，对于母亲孩子争议父亲三联体的亲权确定的评判标准一般为相对亲权概率值大于99.9%，孩子争议父亲二连体的亲权确定的评判标准一般为相对亲权概率值大于99.73%。应用范围 产前亲子鉴定 此类鉴定主要针对遭遇性侵犯而怀孕的妇女，目的是确定其所孕胎儿与性侵犯事实的关联性，以便为当事人是否终止妊娠提供科学依据。其间才来源于羊水，因为羊水中含有胎儿的脱落细胞，羊水