第一節 DNA 指紋分析
DNA 指紋的獨特性

我們每個人都有獨一無二的 DNA 鹼基序列(除非是同卵雙胞胎)。因此,理論上,只要測定 DNA 鹼基序列,就可以辨認每一個人。

實際上,現時的技術要完整測定人體 30 億個鹼基對,由於耗時和成本問題,故仍未能普及化。

1980 年代,科學家發現,如果用某種限制酶把人體的 DNA 切割,能得出長短不同的小段,按其長短可製成「限制切割圖譜」(外觀類似商品上的條形碼)。由於每個人的 DNA 序列有細微差異,因此限制酶所切割位置和次數會略有不同,形成獨特的圖譜。

不同個體的 DNA 切割圖譜,完全相同的機會很低;另一方面,父母與子女的圖譜由於遺傳性,會有很多相同的地方。這些特點有助鑑定個體身份,故 DNA 切割圖譜也稱為「DNA 指紋」。

分析 DNA 指紋

DNA 樣本的分解

理論上,所有含有 DNA 的細胞都可以作為提取 DNA 的樣本。常用的取材包括血液、精液、皮膚、唾液、痰液、毛髮和骨骼等。

DNA 的化學特性穩定,一般遺留在衣物或者衛生紙上,數年內都可以進行 DNA 的提取。不過,某些環境條件(如酸性液體)以及細胞死亡時核酸酶的分解作用,都會導致 DNA 分解,即 DNA 的雙鏈斷裂、末端鹼基脫落。

DNA 的分解會直接影響 DNA 指紋的完整性。分解到一定程度後,就不能被應用於 DNA 指紋測試。

環境和時間會導致 DNA 分解

DNA 指紋的程序

DNA 指紋技術是建基於一個事實:人類染色體中約 90% 的 DNA 都不能轉譯為蛋白質(稱為非編碼 DNA)。因此,當這些區域出現突變,也不會影響該個體的生存。每個人都有獨特的非編碼 DNA。

DNA 指紋分析主要有以下程序:

  1. 使用限制酶,將樣本 DNA 切割成小段

  2. 利用凝膠電泳,把不同長度的 DNA 段落分開

  3. 使用放射性探針與 X 光底片,把 DNA 段落顯示出來

重組DNA技術的程序

DNA 指紋的應用

目前,DNA 指紋分析主要應用於親子鑑證和法證科學上。以下讓我們看看一些例子吧。

DNA 指紋的應用例子

小結
  • 除了同卵雙胞胎,每個人都擁有獨一無二的 DNA 序列
  • 經限制酶切割的人體 DNA,能按切割片段的長短製成「限制切割圖譜」。由於個體的 DNA 序列差異,限制酶的切割位置和次數會略有不同,每個人因此有獨特的圖譜
  • DNA 樣本若出現分解,就不能用於 DNA 指紋測試
  • DNA 指紋分析主要有以下程序:
    1. 使用限制酶將樣本 DNA 切割成小段;
    2. 利用凝膠電泳,把不同長度的 DNA 段落分開;
    3. 使用放射性探針與 X 光底片,把 DNA 段落顯示出來
  • 除同卵雙胞胎外,每個人的 DNA 切割圖譜相同的機會很低,因此也稱為 「DNA 指紋」,廣泛應用於法證科學
  • 與手指紋不同的是,DNA 指紋的樣式帶有遺傳性,因此能應用於親子鑑證。
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