DSE生物科丨鑑證科學活動從DNA指紋分析認識緝兇必殺技丨星島教室

更新時間：18:00 2025-10-21 HKT
發佈時間：18:00 2025-10-21 HKT

「鑑證科學」又稱「法證科學」，是一門引人入勝的學問，以科學方法應用到法律及司法體系相關議題的學科。鑑證科學這個題材過往成為不少電影和電視劇的主題，描寫警察、法政人員、律師及鑑證專家的工作及際遇，在事故發生後如何以理性邏輯分析證據，提供法庭科學證據支持，揭開謎底，找出真相。香港學生從小接觸不同偵探故事。當中的邏輯推理和思維方式的情節，更令他們津津有味。

校本鑑證科學增潤學習

今年本校資優教育組及生物科將這個元素放入校本科學增潤學習先導計劃內。老師帶領學生進行3節鑑證科學活動：分別是︰「去氧核糖核酸指紋分析」（DNA Fingerprinting）、「犯罪現場搜查」（Crime Scene Investigation）及「指紋分析」（Fingerprint Analysis）。從緊扣香港中學文憑試生物科公開試考核內容中的生物科技起，跟學生以分析DNA指紋開始，讓學生一步步窺探鑑證科學的世界。

去氧核糖核酸指紋分析

凝膠電泳分析DNA指紋圖譜原理

進行DNA指紋分析前，須練習如何使用移液管（Micropipette）。圖中「圈圈紙」上的圓圈代表不同容量，同學須按照不同容量指示，將液體以移液管轉移到「圈圈紙」上，如果容量正確，液體便會停留在「圈圈」中。

在文憑試生物科的生物科技課題中，學生學習「去氧核糖核酸指紋分析」（DNA Fingerprinting）技術。原理是將人與人之間的基因的差異，以相對應的「限制酶」（Restriction Enzyme）切割成若干DNA片段（DNA fragment），再以「聚合酶鏈式反應」（Polymerase Chain Reaction或簡稱PCR）技術大量複製該DNA片段。由於不同人的DNA在限制酶切斷後，所產生出來的DNA片段在數量及組合上會有所不同。這些樣本之間的分別，我們可利用「凝膠電泳」（Gel Electrophoresis）分析不同的DNA指紋圖譜。藉着比較不同樣本條紋組合的分別，便能夠將不同人的身份分別出來。

不過，這個技術亦有一個限制，就是同卵雙胞胎擁有的基因條紋組合基本是一樣，所以便不能以這個DNA指紋鑑定技術去分別他們的身份。

把DNA樣本用移液管放置於凝膠內，由於DNA本身不帶顏色，所以在進行DNA指紋分析前，同學須加入染劑（如圖中加入藍色染劑）作參考，最後再用螢光燈顯示DNA指紋作分析。

親子鑑定

親子鑑譜

從左至右的標示：

Mk︰DNA標記（DNA Marker/Ladder）在DNA凝膠電泳中，作為粗略估算樣品DNA的大小和濃度的分子量標準。
D︰父親DNA圖譜
M︰母親DNA圖譜
S1-S4︰樣本1至4。在親子鑑定中，親生子女的DNA圖譜中一半與父親一致，另一半與母親一致；無血緣關係人士則與參與鑑定的「父」、「母」DNA圖譜不能脗合。從上圖中，你看哪個樣本與其他樣本沒有血緣關係？如果DNA指紋分析用於犯案現場證據及疑兇身份辨認方面，疑兇的DNA指紋便會跟犯案現場證據的DNA指紋一致。

犯罪現場搜查

每當案件發生後，探員都會第一時間到達現場，封鎖相關犯罪現場，並按照案件所涉及範圍與環境因素進行搜查。在此教學活動中，期望學生學習：1. 了解犯罪現場調查的一般程序，以及尋找證據的各個階段的重要性；2. 理解法醫學如何幫助破案；以及3. 運用批判思維，收集所有物證和非物證，從而破案。在活動流程中，學生代入探員角度，討論及分析在犯案現場如何開展調查。活動進行期間，學生將陸續獲得不同資料，包括模擬警方提供的口供、模擬法醫報告等，教案配合活動，引導學生逐步破案。