後代科學:指紋模式會遺傳嗎?

來自科學夥伴的父親節遺傳調查

關鍵概念
遺傳學
遺傳
生物學
發育
DNA
 
引言
你有沒有見過孩子小時候長得像他或她的父親?我們通常可以透過人們有一些相似的身體特徵,例如面部特徵或頭髮顏色,來判斷兩個人是否有關聯。這是因為孩子從父母雙方各獲得一半的 DNA(遺傳藍圖)。但是像指紋這樣的小東西呢——它們是遺傳特徵嗎?指紋被用來識別人,因為每個人的指紋都是獨一無二的,但人們可以有相似的指紋模式。這個父親節,你可以和你的家人一起做這個活動,調查指紋模式是隨機的還是受遺傳影響的。你將能夠看到你的指紋模式是否只是你可以感謝你的父親(和母親)給予你的又一個特徵。
 
背景
甚至在你出生之前,你就開始擁有自己獨特的指紋了!在發育的第 10 到 24 周,胎兒指尖的表皮(最外層皮膚)上形成了脊狀紋路。這些紋路在每個手指和拇指上形成的圖案被稱為指紋,指紋是靜態的,不會隨著年齡而改變——因此,一個人從嬰兒期到成年期都將擁有相同的指紋。隨著人的成長,圖案的大小會改變,但形狀不會改變。(為了更好地瞭解它是如何工作的,你可以透過將你的指紋印在氣球上,然後吹大氣球來模擬大小的變化。)因為每個人都有獨特的、不會隨時間改變的指紋,所以這些指紋可以用於身份識別。例如,警察使用指紋來確定特定人員是否在犯罪現場。
 
雖然脊狀紋路的具體數量、形狀和間距因人而異,但指紋可以根據其圖案型別分為三大類:環形紋、弓形紋和螺紋紋。
 
材料

  • 至少一對父母及其親生兒子或女兒(核心家庭成員越多,結果越好。)

  • 放大鏡(可選)

  準備


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  • 檢視一些三種基本指紋圖案型別的圖畫或圖片:環形紋、弓形紋和螺紋紋。在環形紋圖案中,脊狀紋路從任一側進入,向上彎曲,然後通常從它們進入的同一側退出。在螺紋紋圖案中,脊狀紋路通常是圓形的。在弓形紋圖案中,脊狀紋路從一側進入,在中心略微隆起,然後通常在另一側退出。

  • 熟悉不同型別的指紋圖案的外觀,以便您可以輕鬆識別它們。請注意,這些基本型別有一些變體,例如“帳篷狀弓形紋”,它看起來像是典型弓形紋的更尖銳彎曲的版本。

  步驟

  • 將家庭成員聚集在一起,以便您可以作為一個小組檢視他們的指紋。

  • 一次看一個人的右手食指,那裡是他們的指紋所在。透過觀察手指上的圖案,將圖案歸類為螺紋紋、弓形紋或環形紋。您可以使用放大鏡更仔細地觀察他們的手指。他們有什麼型別的指紋圖案?

  • 一次檢視其他家庭成員的指紋圖案,並將每個人的指紋圖案歸類為三種基本圖案之一。其他家庭成員有什麼型別的指紋圖案?你看到任何趨勢了嗎?

  • 總的來說,指紋圖案看起來是遺傳的嗎?換句話說,兄弟姐妹通常有相同的指紋圖案,人們的指紋圖案與他們的父母有共同之處嗎?

  • 附加題: 再次嘗試這個活動,但這次收集更多人的指紋圖案資訊,以便更好地得出關於指紋圖案是否遺傳的結論。嘗試獲得至少 15 對相關的配對人員(例如兄弟姐妹)和至少 15 對不相關的配對人員。比較這些配對人員具有匹配指紋圖案的次數百分比。相關和不相關配對的百分比相同嗎?哪個更高?這告訴你關於指紋圖案是否是遺傳的什麼資訊?

  • 附加題: 與更多人(相關的和/或不相關的)一起嘗試此活動。是否有些指紋圖案比其他圖案更常見?

  • 附加題: 腳趾也有脊狀紋路圖案。“腳趾紋”是否遵循與指紋相同的規則?

 [中斷]
觀察和結果
你是否看到一些指紋圖案被遺傳的例子?
 
指紋圖案存在遺傳成分,但它們的遺傳方式的遺傳學很複雜。(涉及多個基因。)指紋也受到一個人在子宮內發育時的環境的影響。因此,您可能已經看到一些指紋圖案可能被遺傳的例子(例如,兒子和/或女兒與他們的父親具有相同的圖案型別)。但這可能並非總是您認識的近親的情況。為了更清楚地瞭解指紋圖案是如何遺傳的,您需要使用更大的樣本量,例如第一個“附加題”步驟中所述。因為每個人的指紋都是獨一無二的,甚至共享相同 DNA 的同卵雙胞胎也沒有相同的指紋,這也表明指紋並非完全受遺傳控制。
 
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此活動由科學夥伴合作推出

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