CN115273976A - 一种半同胞关系鉴定方法、系统、设备及存储介质 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种半同胞关系鉴定方法,包括:获取被鉴定人A的基因型PQ以及等位基因P、Q分别对应的等位基因频率p和q,获取被鉴定人B的基因型FG,采用公式HSI=[mpq+(aq+bnp)/y]/(2mpq)计算被鉴定人A和被鉴定人B的半同胞关系指数。该方法将陆惠玲等报道的讲座论文《用ITO法计算两个体间的血缘关系机会》中双亲皆无情形下半同胞关系指数计算的11类不同基因型组合情形下的计算公式,简化为1个函数模型,大大减少了判断和计算工作量,同时便于批量处理。
Description
技术领域
本发明涉及法医物证鉴定技术领域,更具体的涉及一种半同胞关系鉴定方法、系统、设备及存储介质。
背景技术
半同胞,half sibling,缩写HS,指只具有一个相同的亲代(生物学父亲或母亲)的多个子代个体(即,同父异母或同母异父的兄弟、姐妹、兄妹、姐弟等)。
半同胞关系鉴定,identification of half sibling relationship,指通过对人类遗传标记的检测,根据遗传规律分析,对有争议的两名个体间是否存在半同胞关系进行判定的过程。
司法鉴定实践中,需要法医物证鉴定的情形有刑事和民事两类领域。刑事领域,主要如下:刑事案发现场,道路交通事故现场,灾害事故或空难事故,在现场遗留血液或血痕、精液或精斑、毛发或人体组织等,需要鉴定其来源,是何人所留。民事领域,主要如下:户口登记、出生证明登记、公证、财产继承、私生子怀疑、寻亲等,需要采集当事人的血液、口腔拭子或毛发,鉴定亲代和子代之间是否存在亲生血缘关系、两个体之间是否存在祖孙关系,两个体之间是否存在同胞关系,两个体之间是否来自同一父系,等。
法医物证鉴定过程主要有以下步骤:1.案件受理和样本采集(血液、精斑或毛发);2.DNA提取(实验室,获得后续检测所需要的DNA模板量);3.PCR扩增(PCR扩增仪,利用STR试剂盒组合的具体某些STR基因座引物,对DNA模板进行扩增即复制,达到电泳所需要的量);4.毛细管电泳(遗传分析仪);5.电泳结果分型(软件);6.半同胞关系指数计算;7.形成鉴定意见;8.鉴定文书撰写。
对于双亲皆无情形下的半同胞关系鉴定,尚无国家技术规范。
国内法医物证鉴定领域有关双亲皆无情形下的半同胞关系鉴定,主要有陆惠玲等报道的讲座论文《用ITO法计算两个体间的血缘关系机会》(见期刊《中国法医学》2002年第17卷第3期第188-191页)和技术论文《ITO法和判别函数法在同胞关系鉴定中的应用》(见期刊《法医学杂志》2009年第25卷第2期第118-122页)。在陆惠玲等报道的论文《用ITO法计算两个体间的血缘关系机会》中,进行半同胞关系指数HSI值(half sibling index)计算。
现有技术存在的问题,主要有:陆惠玲等报道的论文,列出了所有可能的基因型组合共计11种。在司法鉴定实践中,一个案例一般至少有15~20个STR基因座,多则40~50个基因座,存在数十个组合,需要计算数十次,如果一个批次有数十个案例,则需要计算数百次。随着案例数的增加,检测STR基因座的增加,计算工作量急剧增加。如果纯粹手工计算,很容易出错,也很耗费精力。
发明内容
本发明实施例提供一种半同胞关系鉴定方法,包括:
获取被鉴定人A的基因型PQ以及等位基因P、Q分别对应的等位基因频率p和q;
获取被鉴定人B的基因型FG;
采用公式(1)计算被鉴定人A和被鉴定人B的半同胞关系指数HSI:
HSI=[mpq+(aq+bnp)/y]/(2mpq) (1)
根据以下判断条件计算公式(1)各参数的取值:
如果被鉴定人A的等位基因P与等位基因Q相同,即P=Q,则m=1,n=0,否则,m=2,n=1;
如果被鉴定人B的等位基因F与等位基因G相同,即F=G,则y=1,否则,y=2;
如果被鉴定人A的等位基因P与被鉴定人B的等位基因F或等位基因G匹配,即P=F或P=G,则a=1,否则,a=0;
如果被鉴定人A的等位基因Q与被鉴定人B的等位基因F或等位基因G匹配,即Q=F或Q=G,则b=1,否则,b=0;
根据被鉴定人A和被鉴定人B的半同胞关系指数HSI,判断定人A和被鉴定人B是否半同胞关系。
本发明还提供一种半同胞关系鉴定系统,包括:
基因型获取模块,用于获取被鉴定人A的基因型PQ以及等位基因P、Q分别对应的等位基因频率p和q;获取被鉴定人B的基因型FG;
半同胞关系指数计算模块,用于:
采用公式(1)计算被鉴定人A和被鉴定人B的半同胞关系指数HSI:
HSI=[mpq+(aq+bnp)/y]/(2mpq) (1)
根据以下判断条件计算公式(1)各参数的取值:
如果被鉴定人A的等位基因P与等位基因Q相同,即P=Q,则m=1,n=0,否则,m=2,n=1;
如果被鉴定人B的等位基因F与等位基因G相同,即F=G,则y=1,否则,y=2;
如果被鉴定人A的等位基因P与被鉴定人B的等位基因F或等位基因G匹配,即P=F或P=G,则a=1,否则,a=0;
如果被鉴定人A的等位基因Q与被鉴定人B的等位基因F或等位基因G匹配,即Q=F或Q=G,则b=1,否则,b=0;
半同胞关系判断模块,用于根据被鉴定人A和被鉴定人B的半同胞关系指数HSI,判断定人A和被鉴定人B是否半同胞关系。
本发明还提供一种半同胞关系鉴定设备,采用一种半同胞关系鉴定系统,还包括输入设备、输出设备、存储器、处理器和通信部分。
本发明还提供一种半同胞关系鉴定用存储介质,其上存储有计算机程序,计算机程序为一种半同胞关系鉴定用程序,计算机程序被处理器执行时实现一种半同胞关系鉴定方法的步骤。
本发明实施例提供一种半同胞关系鉴定方法、系统、设备及存储介质,与现有技术相比,其有益效果如下:
1、将陆惠玲等报道的《用ITO法计算两个体间的血缘关系机会》中双亲皆无情形下半同胞关系指数计算的11类不同基因型组合情形下的计算公式(见前述),简化为1个函数模型,大大减少了判断和计算工作量。
2、函数各参数,可以在计算机里预先设置条件,输入等位基因后,自动选择参数指标。该功能使用常用办公软件(比如EXCEL或WPS)即可实现,方便易行。
3、本专利开发的函数模型,可以作为核心算法,既可被软件开发人员用来后续开发专业软件,也可被法医物证鉴定技术人员通过常用办公软件(比如EXCEL或WPS)后续自主开发大批量处理软件。
附图说明
图1为本发明实施例提供的一种半同胞关系鉴定方法流程图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
参见图1,本发明实施例提供一种半同胞关系鉴定方法,该方法包括:
本专利是关于函数模型(计算方法)优化的。对于法医物证鉴定过程前面检测环节获得的DNA分型结果,通过相关参数的设置,将陆惠玲等报道的《用ITO法计算两个体间的血缘关系机会》中半同胞关系指数计算部分11类不同基因型组合情形下的计算公式(见前述内容),简化为1个函数模型,用于半同胞关系指数计算(half sibling index,HSI值)。具体如下:
关于函数模型各符号的说明:
PQ,被鉴定人A的基因型(对应等位基因频率为p和q。等位基因P、Q可以相同,也可以不同);
FG,被鉴定人B的基因型(对应等位基因频率为f和g。不过,该基因频率在本函数模型中没有直接用到);
基因型(PQ、FG)的表述,组成同一个体在某基因座上的基因型的2个等位基因,其数值(代表STR等位基因重复单位的重复次数)可以相同,也可以不同。当其数值不同的时候,数值小的排列在前面。比如,某个体在某基因座上等位基因组合为8和10,则表述为8/10;当等位基因组合为8和8,则表述为8/8。
m,n,被鉴定人A的基因型PQ,如果等位基因P与Q相同(即P=Q),则m=1,n=0,否则,m=2,n=1;
y,被鉴定人B的的基因型FG,如果等位基因F与G相同(即F=G),则y=1,否则y=2;
a,被鉴定人A的等位基因P与被鉴定人B的等位基因F或等位基因G是否匹配,若有一个等位基因匹配(即P=F或P=G),则a=1,否则a=0;
b,被鉴定人A的等位基因Q与被鉴定人B的等位基因F或等位基因G是否匹配,若有一个等位基因匹配(即Q=F或Q=G),则b=1,否则b=0;
函数模型归结为1个:
HSI=[mpq+(aq+bnp)/y]/(2mpq)
举例1:假设,在某基因座,被鉴定人A的基因型为8/8(纯合子,也可以表述为8),被鉴定人B的基因型为8/10。在该基因座,等位基因8的基因频率为0.175,等位基因10的基因频率为0.221。则,m=1,n=0,y=2,a=1,b=1,函数为(1*0.175*0.175+(1*0.175+1*0*0.175)/2)/(2*1*0.175*0.175)=1.9286。
举例2:假设,在某基因座,被鉴定人A的基因型为8/10(杂合子),被鉴定人B的基因型为8/10。在该基因座,等位基因8的基因频率为0.175,等位基因10的基因频率为0.221。则,m=2,n=1,y=2,a=1,b=1,函数为(2*0.175*0.221+(1*0.175+1*1*0.221)/2)/(2*2*0.175*0.221)=1.7799。
以上公开的仅为本发明的几个具体实施例,本领域的技术人员可以对本发明实施例进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围,但是,本发明实施例并非局限于此,任何本领域的技术人员能思之的变化都应落入本发明的保护范围内。
Claims (4)
1.一种半同胞关系鉴定方法,其特征在于,包括:
获取被鉴定人A的基因型PQ以及等位基因P、Q分别对应的等位基因频率p和q;
获取被鉴定人B的基因型FG;
采用公式(1)计算被鉴定人A和被鉴定人B的半同胞关系指数HSI:
HSI=[mpq+(aq+bnp)/y]/(2mpq) (1)
根据以下判断条件计算公式(1)各参数的取值:
如果被鉴定人A的等位基因P与等位基因Q相同,即P=Q,则m=1,n=0,否则,m=2,n=1;
如果被鉴定人B的等位基因F与等位基因G相同,即F=G,则y=1,否则,y=2;
如果被鉴定人A的等位基因P与被鉴定人B的等位基因F或等位基因G匹配,即P=F或P=G,则a=1,否则,a=0;
如果被鉴定人A的等位基因Q与被鉴定人B的等位基因F或等位基因G匹配,即Q=F或Q=G,则b=1,否则,b=0;
根据被鉴定人A和被鉴定人B的半同胞关系指数HSI,判断定人A和被鉴定人B是否半同胞关系。
2.一种半同胞关系鉴定系统,其特征在于,包括:
基因型获取模块,用于获取被鉴定人A的基因型PQ以及等位基因P、Q分别对应的等位基因频率p和q;获取被鉴定人B的基因型FG;
半同胞关系指数计算模块,用于采用公式(1)计算被鉴定人A和被鉴定人B的半同胞关系指数HSI:
HSI=[mpq+(aq+bnp)/y]/(2mpq) (1)
根据以下判断条件计算公式(1)各参数的取值:
如果被鉴定人A的等位基因P与等位基因Q相同,即P=Q,则m=1,n=0,否则,m=2,n=1;
如果被鉴定人B的等位基因F与等位基因G相同,即F=G,则y=1,否则,y=2;
如果被鉴定人A的等位基因P与被鉴定人B的等位基因F或等位基因G匹配,即P=F或P=G,则a=1,否则,a=0;
如果被鉴定人A的等位基因Q与被鉴定人B的等位基因F或等位基因G匹配,即Q=F或Q=G,则b=1,否则,b=0;
半同胞关系判断模块,用于根据被鉴定人A和被鉴定人B的半同胞关系指数HSI,判断定人A和被鉴定人B是否半同胞关系。
3.一种半同胞关系鉴定设备,其特征在于,采用权利要求2所述的一种半同胞关系鉴定系统,还包括输入设备、输出设备、存储器、处理器和通信部分。
4.一种半同胞关系鉴定用存储介质,其上存储有计算机程序,其特征在于,所述计算机程序为一种半同胞关系鉴定用程序,所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1所述的一种半同胞关系鉴定方法的步骤。
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