在亲子关系存疑时,亲子鉴定成为科学解答的关键手段。很多人好奇:亲子鉴定究竟是通过什么原理和方法,确定孩子与父母双方存在生物学亲子关系的?其实,这一过程建立在严谨的遗传学规律、精准的DNA检测技术和标准化的判定体系之上。接下来,我们将从核心原理、检测流程、判定标准等方面,详细解析亲子鉴定如何确定孩子是双方的生物学后代。
亲子关系判定的核心遗传学原理
人类的遗传物质DNA主要存在于细胞核内的染色体上,每个人的DNA一半来自父亲,一半来自母亲,这是由孟德尔遗传定律决定的基本遗传规律。在亲子鉴定中,实验室重点检测的是DNA上的“短串联重复序列(STR)”,这类序列在人群中具有高度多态性,就像遗传密码中的“可变标记”。
具体来说,每个人的每一对STR位点分别来自父亲和母亲。例如,在某个STR位点上,父亲的基因型为“10-12”(两个等位基因),母亲的基因型为“11-13”,那么孩子从父亲那里获得的等位基因只能是“10”或“12”,从母亲那里获得的只能是“11”或“13”,因此孩子该位点的基因型只能是“10-11”“10-13”“12-11”“12-13”中的一种。这种“等位基因的传递匹配性”是判定亲子关系的根本依据。
亲子鉴定的标准化检测流程
要确定孩子是父母双方的生物学后代,需经过一系列标准化的实验操作和数据分析,具体流程如下:
样本采集与处理:采集父母和孩子的生物样本(常用血液、口腔拭子等),从中提取DNA。血液样本中含有丰富的白细胞,DNA提取效率高,是司法亲子鉴定的首选样本;口腔拭子通过采集口腔黏膜脱落细胞获取DNA,操作简便,适合个人亲子鉴定。
STR位点扩增与检测:实验室选择国际通用的15-20个核心STR位点(如D3S1358、vWA、FGA等)进行检测,同时加入性别位点amelogenin以确认样本性别。通过PCR技术对选定的STR位点进行特异性扩增,使微量DNA片段数量大幅增加,再利用基因测序仪对扩增产物进行分离和检测,最终得到每个样本的STR分型图谱。
数据比对与分析:将孩子的STR分型分别与父亲和母亲的分型进行比对,逐一检查每个位点的等位基因是否符合遗传规律——孩子的两个等位基因中,一个必须与父亲的某个等位基因一致,另一个必须与母亲的某个等位基因一致。例如,父亲某位点为“8-10”,母亲为“9-11”,孩子该位点若为“8-9”“8-11”“10-9”“10-11”,则符合亲子遗传规律;若出现“7-12”等父母均不携带的等位基因组合,则初步提示亲子关系不成立。
亲子关系成立的判定标准
在数据比对完成后,实验室通过以下量化指标确定亲子关系是否成立:
亲权指数(PI)与累积亲权指数(CPI):亲权指数是衡量单个STR位点亲子关系可能性的指标,计算公式为“假设存在亲子关系时的基因型概率÷假设不存在亲子关系时的基因型概率”。每个位点的亲权指数相乘,得到累积亲权指数(CPI)。根据我国《亲权鉴定技术规范》,当累积亲权指数≥10000(即亲权概率≥99.99%)时,可支持“存在生物学亲子关系”的结论。
位点匹配率:在排除基因突变等特殊情况后,孩子与父母双方的STR位点匹配率需达到100%。若所有检测位点均符合遗传规律,且累积亲权指数达标,则可明确判定孩子是双方的生物学后代。
排除其他可能性:鉴定过程中需排除近亲干扰(如叔侄、祖孙等关系)、样本污染、技术误差等因素。正规机构会通过增加检测位点、重复实验等方式,确保结果不受干扰,保证判定的唯一性和准确性。
特殊情况的处理与验证
在极少数情况下,遗传突变可能导致个别STR位点出现不匹配,此时需通过以下方式验证:
基因突变的识别与应对:STR位点存在约0.1%-0.2%的自然突变率,表现为子代与亲代的等位基因相差1-2个重复单位(如父亲为“12”,子代为“13”)。若仅出现1-2个位点不匹配,实验室会增加检测位点(通常补充至20个以上),并计算突变概率。若新增位点均匹配,且累积亲权指数仍≥10000,结合突变规律可认定亲子关系;若新增位点仍不匹配,则排除亲子关系。
复杂样本的额外检测:对于输血、骨髓移植等可能导致样本DNA异常的情况,需选择其他样本(如口腔拭子、毛发毛囊等)重新检测,避免外源DNA干扰结果。例如,接受骨髓移植者的血液DNA可能与供者一致,但口腔黏膜细胞DNA仍保持自身遗传特征,可作为可靠样本使用。
亲子鉴定确定孩子是双方的生物学后代,本质上是通过检测STR位点的遗传匹配性,结合累积亲权指数等量化指标,科学验证“孩子的DNA一半来自父亲、一半来自母亲”的遗传规律。当所有检测位点符合遗传规律,且累积亲权指数≥10000时,即可得出“存在生物学亲子关系”的结论,准确率高达99.99%以上。这一过程既依赖成熟的分子生物学技术,也遵循严格的行业规范,确保结果具有科学性和法律有效性。选择具备司法鉴定资质的正规机构,是获得可靠鉴定结果的关键前提。