DSE生物科丨鉴证科学活动从DNA指纹分析认识缉凶必杀技丨星岛教室

更新时间：18:00 2025-10-21 HKT
发布时间：18:00 2025-10-21 HKT

「鉴证科学」又称「法证科学」，是一门引人入胜的学问，以科学方法应用到法律及司法体系相关议题的学科。鉴证科学这个题材过往成为不少电影和电视剧的主题，描写警察、法政人员、律师及鉴证专家的工作及际遇，在事故发生后如何以理性逻辑分析证据，提供法庭科学证据支持，揭开谜底，找出真相。香港学生从小接触不同侦探故事。当中的逻辑推理和思维方式的情节，更令他们津津有味。

校本鉴证科学增润学习

今年本校资优教育组及生物科将这个元素放入校本科学增润学习先导计划内。老师带领学生进行3节鉴证科学活动：分别是︰「去氧核糖核酸指纹分析」（DNA Fingerprinting）、「犯罪现场搜查」（Crime Scene Investigation）及「指纹分析」（Fingerprint Analysis）。从紧扣香港中学文凭试生物科公开试考核内容中的生物科技起，跟学生以分析DNA指纹开始，让学生一步步窥探鉴证科学的世界。

去氧核糖核酸指纹分析

凝胶电泳分析DNA指纹图谱原理

进行DNA指纹分析前，须练习如何使用移液管（Micropipette）。图中「圈圈纸」上的圆圈代表不同容量，同学须按照不同容量指示，将液体以移液管转移到「圈圈纸」上，如果容量正确，液体便会停留在「圈圈」中。

在文凭试生物科的生物科技课题中，学生学习「去氧核糖核酸指纹分析」（DNA Fingerprinting）技术。原理是将人与人之间的基因的差异，以相对应的「限制酶」（Restriction Enzyme）切割成若干DNA片段（DNA fragment），再以「聚合酶链式反应」（Polymerase Chain Reaction或简称PCR）技术大量复制该DNA片段。由于不同人的DNA在限制酶切断后，所产生出来的DNA片段在数量及组合上会有所不同。这些样本之间的分别，我们可利用「凝胶电泳」（Gel Electrophoresis）分析不同的DNA指纹图谱。借着比较不同样本条纹组合的分别，便能够将不同人的身份分别出来。

不过，这个技术亦有一个限制，就是同卵双胞胎拥有的基因条纹组合基本是一样，所以便不能以这个DNA指纹鉴定技术去分别他们的身份。

把DNA样本用移液管放置于凝胶内，由于DNA本身不带颜色，所以在进行DNA指纹分析前，同学须加入染剂（如图中加入蓝色染剂）作参考，最后再用萤光灯显示DNA指纹作分析。

亲子鉴定

亲子鉴谱

从左至右的标示：

Mk︰DNA标记（DNA Marker/Ladder）在DNA凝胶电泳中，作为粗略估算样品DNA的大小和浓度的分子量标准。
D︰父亲DNA图谱
M︰母亲DNA图谱
S1-S4︰样本1至4。在亲子鉴定中，亲生子女的DNA图谱中一半与父亲一致，另一半与母亲一致；无血缘关系人士则与参与鉴定的「父」、「母」DNA图谱不能脗合。从上图中，你看哪个样本与其他样本没有血缘关系？如果DNA指纹分析用于犯案现场证据及疑凶身份辨认方面，疑凶的DNA指纹便会跟犯案现场证据的DNA指纹一致。

犯罪现场搜查

每当案件发生后，探员都会第一时间到达现场，封锁相关犯罪现场，并按照案件所涉及范围与环境因素进行搜查。在此教学活动中，期望学生学习：1. 了解犯罪现场调查的一般程序，以及寻找证据的各个阶段的重要性；2. 理解法医学如何帮助破案；以及3. 运用批判思维，收集所有物证和非物证，从而破案。在活动流程中，学生代入探员角度，讨论及分析在犯案现场如何开展调查。活动进行期间，学生将陆续获得不同资料，包括模拟警方提供的口供、模拟法医报告等，教案配合活动，引导学生逐步破案。