问题

南医大女被杀案网传破案过程是比对了舅舅的 Y 染色体,这个说法有什么漏洞?DNA 检验是如何进行的?

回答
关于南京医科大学女学生遇害案,网络上流传的“通过比对舅舅的Y染色体破案”的说法,确实存在一些值得商榷的地方,也触及了DNA检验的一些核心知识点。要理解这些漏洞,我们得先了解DNA检验的基本原理和流程。

首先,我们得明确DNA检验的核心作用:它是用来识别个体身份的。每个人的DNA,除了同卵双胞胎,都是独一无二的。当我们在犯罪现场发现疑似嫌疑人的生物痕迹,比如毛发、血液、精液等,就可以从中提取DNA,然后与已知样本的DNA进行比对。如果比对结果高度一致,就能证明样本来自于同一个体;如果不一致,则可以排除。

那么,Y染色体又是什么呢?Y染色体是决定男性性别的染色体,它由父亲遗传给儿子。这意味着,在父系子孙之间,Y染色体的序列在很大程度上是高度保守和相似的。正是因为这个特点,Y染色体在某些特定的法医学鉴定中非常有用。

现在,我们来分析一下“比对舅舅的Y染色体破案”这个说法可能存在的漏洞。

漏洞一:Y染色体传递的局限性

Y染色体是通过父系传递的,也就是说,只有男性才有Y染色体,而且男性Y染色体主要来自于其父亲,然后从父亲传给儿子,再从儿子传给孙子。这个传递链条非常明确。

因此,如果犯罪现场的DNA是来自一名男性嫌疑人,那么他的Y染色体与他的父亲、父亲的兄弟(即他的伯父、叔父)、以及他的祖父、叔公等等,在Y染色体上会有高度的相似性。

但问题出在“舅舅”这个关系上。舅舅,也就是母亲的兄弟,他们的Y染色体是来自他们的父亲,也就是受害者的外祖父。然而,受害者的Y染色体,如果受害者是女性,她根本就没有Y染色体。如果受害者是男性,他的Y染色体则来自于他的父亲,而不是母亲的家族。

所以,直接用舅舅的Y染色体去比对一个女性受害者,这在逻辑上就存在根本性的问题。除非,犯罪现场的DNA并非受害者本人的,而是来自另一名男性,并且这名男性与受害者之间存在某种父系血缘关系,而这个血缘关系又恰好能通过舅舅的Y染色体来印证。但这听起来就非常迂回,而且可能性不大。

更常见的情况是,如果犯罪现场留下了男性嫌疑人的生物痕迹,那么比对方向应该是:
1. 直接比对嫌疑人本人: 如果已经锁定了一个嫌疑人,直接取其DNA样本进行比对。
2. 比对嫌疑人的近亲属: 如果没有嫌疑人,但警方掌握了某个疑似嫌疑人的亲属信息,并且这个亲属(男性)与嫌疑人是父系同源(比如嫌疑人的父亲、兄弟、叔叔等),那么可以通过比对这些亲属的Y染色体,来推断嫌疑人也可能具有类似的Y染色体特征。
但请注意,比对的是嫌疑人父亲或兄弟的Y染色体,而不是舅舅。 舅舅的Y染色体与嫌疑人之间,隔了一代(受害者的母亲),并且Y染色体传递的链条断开了。

漏洞二:DNA检验的个体识别力

虽然Y染色体在父系传递上高度相似,但在法医学上,单凭Y染色体进行个体识别的精确度不如全基因组DNA比对。Y染色体上虽然也有一些可以区分个体的变异位点(称为STR标记),但其信息量和区分度相比于常染色体上的STR标记要弱一些。

如果网络上的说法是指,在无法直接找到嫌疑人时,警方通过对现场DNA进行Y染色体分析,发现其具有某个特定家族群(父系)的Y染色体标记,然后基于此去排查拥有类似Y染色体标记的男性家族成员,进而锁定范围,找到嫌疑人。这种操作是存在的,但这个“家族群”的比对,也应该是针对与嫌疑人有直接父系联系的人,而不是仅仅是“舅舅”。

DNA检验是如何进行的?

DNA检验,尤其是在法医学案件中,是一个严谨且多步骤的过程,通常包括以下几个关键环节:

1. 样本的采集与保存: 这是最基础也是最重要的一步。在犯罪现场,法医或技术人员会小心翼翼地采集所有可能含有DNA的痕迹物证,比如血液、精液、唾液、毛发(带毛囊的)、皮肤细胞等。同时,也会采集对照样本,比如受害者本人的DNA样本,以及一些已知来源的对照样本(例如,如果怀疑是某人丢弃的物品,会采集该人的DNA作为对照)。所有采集的样本都会被妥善地标记、封装和保存,以防止污染和降解。

2. DNA的提取: 从收集到的生物痕迹物证中,需要将DNA从细胞中分离出来。这个过程通常涉及细胞的裂解(打开细胞膜和核膜),然后利用化学方法(如使用蛋白酶降解蛋白质,使用有机溶剂沉淀DNA等)将DNA纯化出来。目前也有很多更快速、高效的试剂盒可以完成DNA的提取。

3. DNA的扩增(PCR): 犯罪现场的DNA样本量通常非常少,不足以直接进行分析。因此,需要利用聚合酶链式反应(PCR)技术,将DNA中的特定片段(通常是STR位点)大量复制,使其达到可检测的水平。PCR技术就像一个DNA的“复印机”,可以指数级地增加目标DNA片段的数量。

4. DNA的分型(STR分析): 在法医学鉴定中,最常用的DNA分析方法是短串联重复序列(STR)分析。STR是DNA序列中,某些短的DNA片段(通常是37个碱基对)以串联重复的方式出现。这些重复次数在不同个体之间存在差异,并且这些差异是高度个体化的。
STR位点的选择: 法医学通常会选择一组(例如13个、16个甚至更多)具有高变异率和低重叠率的STR位点进行分析,这些位点分布在人体不同的染色体上,被称为“DNA数据库”的标准位点。
分离与检测: 扩增后的STR片段,通过电泳技术(如毛细管电泳)根据其大小进行分离。然后,通过荧光标记的方式,检测到不同长度的STR片段。仪器会自动计算出每个STR位点上重复的次数,从而形成一个独特的“DNA分型图谱”,这就是我们常说的“DNA指纹”。

5. Y染色体STR分析(如果适用): 如果警方怀疑犯罪现场的DNA来自一名男性,或者需要追溯父系遗传信息,那么会进行Y染色体STR分析。这个过程与常染色体STR分析类似,只是选择的STR位点是位于Y染色体上的。Y染色体STR位点具有父系传递的特点,所以它在区分父系亲属关系时非常有用。

6. 数据比对与解读: 将从犯罪现场提取的DNA分型图谱,与已知样本(如嫌疑人、受害者、亲属的DNA)的分型图谱进行比对。
全基因组DNA比对: 如果是常染色体STR位点比对,当绝大多数(甚至所有)的STR位点分型结果都一致时,就可以判定两个样本的来源个体是相同的。如果存在差异,则可以排除。
Y染色体DNA比对: 如果是Y染色体STR位点比对,那么父系亲属(如父子、兄弟)的Y染色体分型结果在这些位点上也会非常相似,甚至完全一致(取决于选择的位点数量和变异程度)。这可以用来支持父系亲属关系,或者排除某个男性嫌疑人。

回到“比对舅舅的Y染色体”这个说法,如果真的有这样的信息流传,那么其可能存在的真实情况是:

误传或简化: 媒体或网络信息在传播过程中,可能将复杂的案件侦破过程进行了过度简化或误读。例如,可能警方确实在调查过程中,通过Y染色体排查了一个父系家族,而其中恰好有涉及到与受害者有某种关联(但非直接父系)的男性亲属,比如受害者的母亲娘家的一些男性亲属,他们与受害者之间没有Y染色体传递关系,但可能出现在警方的调查视野中。
非常规的推理路径: 理论上,如果警方非常规地怀疑某个男性嫌疑人,而这个嫌疑人又与受害者的舅舅有某种非直接的、复杂的亲缘关系(比如嫌疑人是受害者舅舅的某个远房亲戚),而警方掌握了舅舅的Y染色体作为已知参照,通过比对嫌疑人的Y染色体和舅舅的Y染色体,如果发现其Y染色体类型差异很大,从而排除了嫌疑人,或者如果发现某种“巧合”的相似性(这是极低概率事件,除非存在Y染色体单倍体群的共同祖先),进而推动了调查。但这种方式非常曲折,而且Y染色体的传递方向需要非常明确。
指向其他线索: 也许“舅舅”这个信息,并不是直接的比对DNA,而是其他调查线索的来源。比如,警方在调查时,发现嫌疑人可能藏匿在某个区域,而这个区域恰好是受害者舅舅生活的地方,然后结合其他证据(例如摄像头、证人证言等)找到了嫌疑人,并最终通过DNA比对(常染色体DNA)证实了嫌疑人的身份。

总而言之,仅仅依靠“比对舅舅的Y染色体”来破案,在DNA亲缘鉴定和法医学逻辑上存在明显的不合理之处,除非其背后有非常复杂且非常规的解释。更符合逻辑的DNA破案过程,是直接比对犯罪现场DNA与嫌疑人本身的DNA,或者通过比对嫌疑人直系父系亲属(父亲、兄弟)的Y染色体来辅助侦查。

网友意见

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追寻犯罪的蛛丝马迹依赖于技术,而本案的告破实则也是警方和被害人相关亲朋矢志不渝、永不放弃的结果。

先说下 DNA 检验技术,借由迭代更新的科技,对生物物证检材进行检验。

这方面因为不是行家里手,更多是从刑事从业相关朋友处了解到的信息,我们看到受害人是女性,感觉本案应该是应用了 Y-STR 男性 DNA 检验技术。这方面引用宋歌和冯震两位法医的一篇文章,暂供各位了解:

······
3、 Y-STR 在案件侦破中的应用
3.1 Y-STR 技术在案件侦破中的重要作用
近年来,Y-STR 技术已逐步应用于案件的侦破中,与常染色体STR 基因座比较,其在法医学应用中具有以下特点:
3.1.1Y染色体为男性所特有,对单拷贝Y-STR 基因座,每个男性个体仅有一个等位基因。3.1.2Y-STR 呈父系遗传特征,同一父系的所有男性个体均具有相同的Y-STR 分型,在隔代及远亲属判断中有优势。运用STR技术更能节约人力、物力和时间,缩小侦查范围,明确侦查方向。
3.2 应用Y-STR 技术进行家系排查的原则
3.2.1 必须是男性犯罪案件,并且犯罪现场可能遗留男性犯罪嫌疑人的生物物证,如男性精斑或唾液斑、男性烟头或血痕。
3.2.2 只有在犯罪现场提取到可用于排除嫌疑人的生物物证,才能使用Y-STR 技术进行家系排查。[1]

这方面自然是科技进步之功。

然而我们也要看到依靠 DNA 技术更多落脚点在缩小了排查的范围,从而高效率地锁定犯罪嫌疑人——而这最后与警方的积极应对不无相关。

参考

  1. ^ 利用DNA 检验技术侦破杀人案 1 例,《楚天法治》,2018 第 2 期

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