任 賀，劉 芳

（1. 北京警察學(xué)院，北京102202；2. 北京市公安局昌平分局刑偵支隊(duì)，北京102200）

單親隔代親權(quán)指數(shù)計(jì)算方法

任 賀1，劉 芳2,*

（1. 北京警察學(xué)院，北京102202；2. 北京市公安局昌平分局刑偵支隊(duì)，北京102200）

目的 探討單親隔代親權(quán)關(guān)系的鑒定策略。方法 提取1個(gè)案例中生母、兩個(gè)孩子、疑為孩子的祖母、大伯、大姑、二姑共7人的血樣DNA，通過復(fù)合熒光擴(kuò)增和毛細(xì)管電泳得到STR基因型。分別用ITO法和家系基因型重建兩種方法計(jì)算祖孫親權(quán)指數(shù)；并推測生父基因型計(jì)算父權(quán)指數(shù)。對于不能確定的基因型，按最小概率值計(jì)算LRs。結(jié)果 家系基因型重建法計(jì)算得出的祖孫親權(quán)指數(shù)明顯高于ITO法，推測生父基因型后計(jì)算的父權(quán)指數(shù)達(dá)到三聯(lián)體認(rèn)定標(biāo)準(zhǔn)。結(jié)論 對于單親隔代親權(quán)鑒定的案例，在STR分型結(jié)果提供不排除信息后，有條件進(jìn)行家系重建的可計(jì)算祖孫親權(quán)指數(shù)，有條件推測生父基因型的可計(jì)算父權(quán)指數(shù)，以便提供更加明確的鑒定意見。

法醫(yī)遺傳學(xué)；STR；最小概率值；生父基因；單親隔代

在親權(quán)鑒定案例中，由于各種原因會出現(xiàn)委托方要求對單親隔代進(jìn)行親權(quán)鑒定的案例。單親隔代親權(quán)鑒定是祖父或祖母一方參與的鑒定，通過Y-STR（祖父-孫子）、X-STR（祖母-孫女）可提供排除信息，不排除時(shí)可根據(jù)ITO方法計(jì)算兩個(gè)個(gè)體的親權(quán)指數(shù)[1]。但是在實(shí)踐中，委托方除了提供祖孫兩個(gè)個(gè)體的生物樣本外，往往還會提供生母、叔叔、姑姑等不同個(gè)體的生物樣本，這時(shí)可通過家系基因型重建的方法計(jì)算親權(quán)指數(shù)，以期用常染色體STR分型進(jìn)行排除并得到明確的鑒定意見，從而達(dá)到親權(quán)鑒定的目的。

本文通過祖母、孫子、孫女、生母、姑姑、大伯均參與鑒定的一個(gè)案例，在性染色體STR和常染色體STR提供不排除信息后，分別用ITO法和家系基因型重建兩種方法計(jì)算祖孫親權(quán)指數(shù)，并通過重建推測生父基因型從而計(jì)算父權(quán)指數(shù)，家系基因型重建法計(jì)算得出的祖孫親權(quán)指數(shù)明顯高于ITO法，根據(jù)推測生父基因型計(jì)算的父權(quán)指數(shù)達(dá)到三聯(lián)體認(rèn)定標(biāo)準(zhǔn)。

1 材料

1.1 案例

據(jù)委托單位介紹，崔某（生母）和劉某（生父）未婚生有一子一女，因劉某病故，為了給孩子申報(bào)戶口，現(xiàn)提供劉某的母親（簡稱為祖母）、劉某的3個(gè)同胞兄弟姐妹（分別簡稱為大伯、大姑、二姑）、崔某（簡稱為生母）、兩個(gè)孩子（分別簡稱為孫子、孫女）的血樣，要求對劉某的母親是否為兩個(gè)孩子的生物學(xué)祖母進(jìn)行鑒定。

1.2 試劑和儀器

用DNA IQTMSystem試劑盒（美國Promega公司）提取上述7份血樣DNA，使用Goldeneye 20A（北京基點(diǎn)認(rèn)知公司）、MicroreaderTM23sp（蘇州閱微基因技術(shù)有限公司）系統(tǒng)經(jīng)PCR復(fù)合擴(kuò)增常染色體STR基因座；使用AGCU Y24（無錫中德美聯(lián)生物技術(shù)有限公司）系統(tǒng)對孫子和大伯兩份血樣DNA進(jìn)行復(fù)合PCR擴(kuò)增；使用AGCU X12（無錫中德美聯(lián)生物技術(shù)有限公司）系統(tǒng)對生母、孫女和祖母3份血樣DNA進(jìn)行復(fù)合PCR擴(kuò)增；以上擴(kuò)增產(chǎn)物均用AB-3130XL（美國AB公司）遺傳分析儀電泳分離，得到分型結(jié)果。

2 方法

2.1 利用性染色體和常染色體標(biāo)記進(jìn)行初步排除

通過常染色體STR分型結(jié)果分析得出：“孫子”和“孫女”的一條等位基因均可從崔某的STR分型中找到來源；大伯、大姑、二姑的一條等位基因均可從祖母的STR分型中找到來源，且通過分析兩兩之間的共享等位基因，可認(rèn)定彼此互為全同胞。通過X-STR和Y-STR分型結(jié)果分析得出：孫女的X-STR分型中除其中一個(gè)等位基因來自生母外，另一個(gè)等位基因可在祖母的X-STR分型中找到來源；孫子與大伯的24個(gè)Y-STR系統(tǒng)的單倍型一致，不排除他們均來自同一父系。在得到不排除信息后，可利用常染色STR分型結(jié)果進(jìn)行進(jìn)一步排除，再分別用ITO法和家系基因型重建法計(jì)算祖孫親權(quán)指數(shù)，同時(shí)在本案中推測生父基因型從而計(jì)算父權(quán)指數(shù)。

2.2 ITO法計(jì)算祖孫親權(quán)指數(shù)

按照孟德爾遺傳分離律，同一家系中各成員間必然有一定的血緣關(guān)系，ITO法是一種適合于計(jì)算兩個(gè)親屬間具有各種血緣關(guān)系機(jī)會的方法[2]。按照ITO法計(jì)算得出孫子與祖母兩個(gè)體間的親權(quán)指數(shù)為7.5360，孫女與祖母兩個(gè)體間的親權(quán)指數(shù)為1.2×103。由于孫子和祖母兩個(gè)體間的親權(quán)指數(shù)值極低，無法確定他們的關(guān)系。

2.3 家系基因型重建法計(jì)算祖孫親權(quán)指數(shù)

祖孫親緣關(guān)系鑒定和常規(guī)親子鑒定一樣也分為生母參與和生母不參與兩種類型。生母參與類型中生父基因均為明確的1個(gè)，計(jì)算獲得的累積祖孫親權(quán)指數(shù)明顯比生母不參與類型的親權(quán)指數(shù)高[3]。在本案例中，生母明確，所以采用生母參與類型的公式進(jìn)行親權(quán)指數(shù)計(jì)算。

2.3.1 生父基因的確定

根據(jù)孟德爾遺傳規(guī)律，孩子的一對等位基因必定是一個(gè)來自于父親，另一個(gè)來自于母親，通過比對生母和孩子的基因型可以確定生父基因，本案中孫子和孫女各自的生父基因如表1。

2.3.2 祖父基因型和生父基因型的推測

根據(jù)孟德爾遺傳規(guī)律，通過比對祖母、大伯、大姑、二姑的基因型可以推測出祖父的基因型（如表2），但是只有在D18S51、D3S1358、D16S539、CSF1PO、vWA、D8S1179、PentaE、FGA、D2S1338等9個(gè)基因座可以確定祖父的基因型，在其余的基因座只能確定其中一個(gè)等位基因，對于該基因型是雜合子還是純合子尚不能確定。

2.3.3 祖孫親權(quán)指數(shù)計(jì)算

在生母參與鑒定、生父基因確定的前提下，LR＝祖父母傳遞生父基因的概率/隨機(jī)人群中該生父基因的基因頻率[3]。祖父母傳遞生父基因的概率即該基因座中生父基因在祖父母的4個(gè)等位基因中所占的比例，在本案例9個(gè)可以確定祖父基因型的基因座中，可以準(zhǔn)確計(jì)算出各基因座的LR值，如在D18S51基因座，孫子的生父基因?yàn)?9，祖父和祖母的基因型分別為：14、19和13、15，生父基因概率為0.25，計(jì)算LR＝0.25/P19；對于其余不能確定是純合子還是雜合子基因型的基因座，取生父基因在該基因型中所占的最小概率值進(jìn)行計(jì)算，如在D19S433基因座，孫子的生父基因?yàn)?4，祖父的基因型為14或14,-，祖母的基因型為14,15.2，生父基因的最小概率值為0.5，計(jì)算LR＝0.5/P14。對于生母參與鑒定、生父基因不確定的情況，LR＝（祖父母傳遞生父基因1的概率+祖父母傳遞生父基因2的概率）/（隨機(jī)人群中該生父基因1的基因頻率+隨機(jī)人群中該生父基因2的概率）[3]。在D13S317基因座上，孫子的生父基因有可能是8或者10，祖父和祖母的基因型分別為8,10和8,9，祖父母傳遞生父基因8的概率為0.5，傳遞10的概率為0.25，則LR＝（0.5+0.25）/（P8+P10）＝0.75/（P8+P10）。祖孫親權(quán)指數(shù)計(jì)算公式如表3，計(jì)算得出祖-孫子累積親權(quán)指數(shù)值為5.39×103，祖-孫女累積親權(quán)指數(shù)值為5.1×104。

表 1 生父基因的確定Table 1 The obliged genes determined for the natural father

2.4 父權(quán)指數(shù)的計(jì)算

2.4.1 生父基因型的推測

本案例中有兩個(gè)孩子，根據(jù)孟德爾遺傳規(guī)律，通過比對生母、兩個(gè)孩子的基因型可以推測出生父的基因型，但是只有在D3S1358、D16S539、Penta D、vWA、D8S1179、TPOX、Penta E、THO1、FGA等9個(gè)基因座可以確定基因型，在D18S51、D6S1043、D13S317、D7S820、CSF1PO、D12S391、D2S1338等7個(gè)基因座只能確定可能的基因型，在其余基因座只能確定其中一個(gè)等位基因，對于該基因型是純合子還是雜合子尚不能確定（如表2）。

2.4.2 父權(quán)指數(shù)計(jì)算

在三聯(lián)體親子鑒定中，父權(quán)指數(shù)PI=X/Y，X是被控父（AF）提供生父基因的概率，Y是隨機(jī)男子提供生父基因的概率。AF為純合子時(shí)X=1，AF為雜合子時(shí)X =0.5[4]。在本案例中，對于不能確定基因型為純合子還是雜合子基因型的基因座，均按雜合子計(jì)算概率，即取最小概率值，如在D19S433基因座，推測生父的基因型可能是14或14,-，則按雜合子基因型計(jì)算PI=0.5/P14。父權(quán)指數(shù)計(jì)算公式如表3，計(jì)算得出兒子與其生父、生母的累積父權(quán)指數(shù)為3.75×108，女兒與其生父、生母的累積父權(quán)指數(shù)為2.23×109（如表3）。

3 結(jié)果與討論

從上述計(jì)算結(jié)果可以得出，在性染色體STR和常染色體STR提供不排除的信息后，家系基因型重建法重建后按最小概率值計(jì)算得出的祖孫親權(quán)指數(shù)明顯高于ITO法，推測生父基因型后按最小概率值計(jì)算得出的父權(quán)指數(shù)達(dá)到三聯(lián)體認(rèn)定標(biāo)準(zhǔn)。ITO法由于缺少一方的遺傳信息，所以LR值往往小于重建家系計(jì)算的LR值[1]。對于雙親隔代祖孫鑒定的案例，祖父母基因型確定，利用家系基因型重建法容易計(jì)算祖孫親權(quán)指數(shù)。對于單親隔代鑒定案例，不同的案例提供的家系成員有限，對于不能推測出祖父（母）另一方基因型的案例只能用ITO法計(jì)算祖父（或祖母）與孫的親權(quán)指數(shù)，并利用性染色體和常染色體提供不排除信息，但不能給出明確的鑒定意見；對能推測出祖父（母）另一方基因型的案例，雖然在有些基因座的基因型不確定，但是可以用最小概率來進(jìn)行計(jì)算，這樣既有利于保護(hù)鑒定人，又能給出明確的鑒定意見。本案例中，提供家系成員多，能夠提供豐富遺傳信息，尤其是提供了兩個(gè)孩子，所以首先根據(jù)兩個(gè)孩子和生母的基因型可以確定生父在D3S1358、D13S317、D16S539、Penta D、vWA、D8S1179、TPOX、Penta E、FGA、TH01等10個(gè)基因座的基因型，其次再綜合推導(dǎo)出的祖父基因型和祖母基因型可以推測出其余基因座可能的基因型，家系重建后，對不確定基因型的基因座用最小概率計(jì)算，得出的父權(quán)指數(shù)達(dá)到三聯(lián)體認(rèn)定標(biāo)準(zhǔn)，為明確的鑒定意見進(jìn)一步提供了支持。

表2 祖父基因型和生父基因型的推測Table 2 The genotypes speculated for grandfather and father

表3 祖孫親權(quán)指數(shù)和父權(quán)指數(shù)的計(jì)算Table 3 The kinship calculated for grandparent and grandchild and the estimated paternity index

4 結(jié)論

對于單親隔代親權(quán)鑒定的案例，本文作者認(rèn)為：1、盡可能讓生母參與鑒定；2、綜合利用常染色體和性染色體STR提供排除或不排除信息；3、在不排除的前提下，有條件進(jìn)行家系基因型重建的，推測生父基因和祖父（母）基因型，并計(jì)算祖孫親權(quán)指數(shù)；無條件的可以用ITO法計(jì)算祖孫親權(quán)指數(shù)；4、盡可能引入更多的家庭成員，以便重建家系關(guān)系；5、有條件推測生父基因型的，可按三聯(lián)體計(jì)算親權(quán)指數(shù)；6、重建家系后，對于基因型不能確定的，取最小概率值進(jìn)行鑒定，以降低風(fēng)險(xiǎn)，保護(hù)鑒定人。

［1］ 陸惠玲，呂德堅(jiān)，駱宏，等. 常染色體STR分型鑒定祖孫關(guān)系的親權(quán)指數(shù)計(jì)算［J］. 中國法醫(yī)學(xué)雜志，2007, 22(5)：320?322.

［2］ 陸惠玲，楊慶恩. 用ITO法計(jì)算兩個(gè)體間的血緣關(guān)系機(jī)會［J］.中國法醫(yī)學(xué)雜志，2002, 17(3)：188?191.

［3］ 柳燕，趙珍敏，李莉. 常染色體STR祖孫親緣關(guān)系鑒定分析［J］. 中國司法鑒定，2007, 22(5)：18?21.

［4］ 布爾特爾. 法醫(yī)DNA分型：STR遺傳標(biāo)記的生物學(xué)、方法學(xué)及遺傳學(xué)［M］. 侯一平，劉雅誠譯.北京：科學(xué)出版社, 2007：387?388.

Probing into the Arithmetic of Paternity Index through the Consanguinity between Single Grandparent and Grandchildren

REN He1，LIU Fang2,*
(1. Beijing Police Academy, Beijing 102202,China;
2. Criminal Investigation Detachment, Changping Branch of Beijing Public Security Bureau, Beijing 102200, China）

Objective To investigate the strategies for identification of the kinship between single grandparent and grandchildren. Methods Genomic DNA was separately extracted from bloodstain samples of 7 persons, who are the mother, the two children, the alleged grandmother, and the paternal relatives of one uncle and two aunts. STR genotypes were determined by multiplex fluorescent amplification and capillary electrophoresis. ITO and pedigree genotype reconstruction methods were used to calculate the consanguinity between the grandmother and grandchildren so that the paternity index was measured by the speculation of the father's genotype. For the genotypes that were not able to determine, their LRs were estimated by minimum probability values. Results The consanguinity between grandmother and grandchildren calculated by pedigree genotype reconstruction was significantly higher than that obtained by ITO method. Paternity index calculated by the alleged father's genotype was up to meet the triad standards. Conclusion For the identification of genetic relationship between single grandparent and grandchildren, the consanguinity about them can be calculated from the available pedigree reconstruction when STR genotyping provides no exclusion, and meanwhile the paternity index could be mensurated once upon the father's genotype capable of being speculated, thus more convinced expert opinions would be provided.

forensic genetics; STR; minimum probability value; obliged gene; the kinship between single grandparent and grandchild

DF795.2

B

1008-3650(2016)04-0336-04

2015-12-22

格式：任賀，劉芳. 單親隔代親權(quán)指數(shù)計(jì)算方法[J]. 刑事技術(shù)，2016，41(4):336-339.

10.16467/j.1008-3650.2016.04.020

任賀（1978—），女，北京，碩士，講師，研究方向?yàn)榉ㄡt(yī)學(xué)。Email：snoopy-fr@sohu.com

* 通訊作者：劉芳（1978—），女，山西運(yùn)城人，碩士，法醫(yī)師，研究方向?yàn)榉ㄡt(yī)學(xué)。Email：sherry985@163.com