想來許多朋友都愛看CIA犯罪現場這部影集,戲中詳細的介紹許多微物採集技術,這些微物最重要的功能就是身份確定。然而血液、毛髮、唾液等如何可以確定身分?那是因為可以從中萃取出主人翁的基因。
所有生物的基因(DNA)都是由A、G、C、T四個分子排列而成的,這些基因分子的排列組合稱為基因型。屬於有性生殖的人類,我們身上的基因一半來自母親,一半來自父親。由於我們的身體是由同一個受精卵發展而成,所以除了經過減數分裂的生殖細胞外,每個體細胞內的染色體都是一樣的,只是不同部位的細胞,開期的基因不同罷了。
親子鑑定做法
因此所謂做親子鑑定就是將小孩、生母與假設父(反之亦然)同時進行多型基因的鑑定比對,將小孩的基因型
排除生母所提供的基因半型後,剩下的基因半型就是生父必備的基因半型,這時比對假設父之基因型中是否具備此基因半型即可判斷是否可排除親子關係。下表為鑑定十個多型基因之親子鑑定案例。
以上表為例,在第一欄看的是ABO基因,其中A與B是顯性,O是隱性,AA與AO顯現A型血,BB與BO顯現B型血,AB顯現AB型血,OO顯現O型血,生母來自其父親與母親的各是O,小孩來自其父親與母親的是B和O,由此得知該小孩的生父來自其父親與母親至少要有一個B。
其它欄用的是序列重複DNA之次數,這類基因是屬於具有重複DNA序列的基因,以最後一欄D7S820基因為例,基因名稱代表第七對染色體編號第820基因位址,它的重複序列單位是GATA,案例中小孩的基因型是10,12,10表示小孩的第七對染色體中的一條染色體在此基因位的GATA重複了10次,即GATAGATAGATAGATAGATAGATAGATAGATAGATAGATA,12表示另一條染色體的GATA重複12次,因為母親已提供了10,所以生父應該要提供12。這類基因被稱為短重複序列(STR, Short Tandem Repeat)基因,是目前各國在親子鑑定或犯罪鑑定上最常用的基因系統,以數字代表基因型,除表示重複次數外,也方便資料的儲存與比對。
為了研判假親子關係的可能性有多高,還必須比較生父必備基因半型的機率與無法排除的隨機男子(random man not excluded),具備生父必備基因半型的機率,這個比值被稱為親子指數(paternity index),再把親子指數轉換成機率,即為親子關係確定率。鑑定愈多的多型基因愈能獲得的更準確的親子確定率,目前以99.99%為國內多數親子鑑定實驗室共同的最低標準。
父系母系遺鑑定
當然在同時擁有父母親雙方的基因時,是最好比對的。但是許多清況下是無法取得的,例如某位已過世、失蹤、孤兒或拒絕提供等…。所以除此之外還有一些特定的檢驗方法,可以輔助身份鑑定,像是來自父系遺傳的Y染色體。由於Y與X染色體的結構不同,在進行減數分裂時,並不會參與聯會(cross-over)或基因重組。因此,父親Y染色體上的基因型與其親生男孩的應該完全相同。因此在親子鑑定時只要比對Y染色體的多型基因進行比對,即可判斷是否可能具有父子、兄弟關係或父系親屬關係。
另一方面在卵子受精的過程中,精子的粒線體會完全被排出在受精卵之外,因此受精卵內所有的粒線體都是來自於卵子也就是母親。因為粒線體內存在有一群特殊的基因,他們不與細胞核內的基因交換,而是獨立複製向後傳衍的。換句話說,粒線體內的DNA就等於是鑑定母系關係的指標。比對粒線體DNA即可判定是否可能具有母子或母女關係、或是可能為同一母親所生之兄弟姊妹、甚至是否具有母系親屬關係都可以比對。
結語
除了基因鑑定外,雖然還有其他如指紋、聲紋、虹膜等生物標示可以做身份鑑定,但是這些資料的完整取得並不容易,比對範圍有限。而且DNA在自然環境中有一定得耐受度,不易被破壞,保存得當數萬年不壞都有可能,像電影侏儸紀公園裡描述的,可以從琥珀中取得恐龍的DNA,是真實地。所以至今,基因鑑定還是公認為最方便最準確判別親子身份關係的方法。