复旦人类进化课件14曹操的基因

纪念1958年吴定良先生鉴定方志敏烈士遗骨项目曹操的基因曹操的基因现代人类学教育部重点实验室为什么要研究曹操基因？为什么要研究曹操基因？自然科学问题´自然科学问题基因变异的精确速率——进化学的重点课题人猿分化年代计算进化突变率人猿分化年代计算进化突变率人属与黑猩猩属分开于什么时候？人属与黑猩猩属分开于什么时候？为什么要研究曹操基因？为什么要研究曹操基因？自然科学问题´自然科学问题基因变异的精确速率——进化学的重点课题明确记载的大家系——计算变异精确速率的唯一材料曹操后裔家族优点：记载久、家族大、没人愿意冒充´社会科学问题´社会科学问题东汉-三国——中国历史转型期东汉三国中国历史转型期曹操血统谜团甚多：士族？过继？曹操墓里的遗骸是谁？曹操墓里的遗骸是谁？´疑点重重：´为什么有两个女子陪葬？为什么不在葬什在主墓室中？DNA鉴定的参照在哪里？DNA鉴定的参照在哪里？我们能够知道曹操的基特征么´我们能够知道曹操的基因特征么？´怎么找到曹操的后人，并确认他们的血统？怎么找到曹操的后人，并确认他们的血统？´要了解这些问题，我们必须从DNA的基本概念说起说起。DNA是什么？DNA是什么？DNA怎么存在DNA怎么存在““染色体位于细胞核染色体位于细胞核中，是由中，是由DNADNA链和组链和组蛋白多次螺旋折叠而蛋白多次螺旋折叠而成。成。““经过四级的盘旋折经过四级的盘旋折““经过四级的盘旋、折经过四级的盘旋、折叠，一条几厘米长的叠，一条几厘米长的DNADNA长链与组蛋白等长链与组蛋白等物质共同形成几微米物质共同形成几微米物质共同形成几微米物质共同形成几微米长的染色体长的染色体,,其长度总其长度总共被压缩了共被压缩了80008000～～1000010000倍。倍。我们有多少DNA编码?我们有多少DNA编码?编码的基本结构单位碱基或碱基对´编码的基本结构单位:碱基或碱基对。´30亿碱基对长度,组合成23对染色体和线粒亿碱基对长度,组合成对染色体和线粒体（1.6万碱基对）。人和人之间DNA差异部分占基因组比例很小´人和人之间DNA差异部分占基因组比例很小，但是总量不小。两种DNA差异类型两种DNA差异类型STR短串联重复SNP单核苷酸多态SNP单核苷酸多态如何研究曹操家族的基因——重组和混血究曹操家族姓氏和Y染色体姓氏和Y染色体´只要不改姓、不收养、不入赘、不红养赘杏出墙，´Y染色体永远跟着姓´Y染色体永远跟着姓氏传下去。Y染色体上祖先的信息可以保留吗？Y染色体上祖先的信息可以保留吗？´SNP的突变率极低：每一次传代每个碱基发生SNP突变的´SNP的突变率极低：每一次传代，每个碱基发生SNP突变的概率为大约三千万分之一。´祖先的SNP突变怎么丢失？也就是已经突变的点，再发生一，次突变，变回去。´比如某一个点上突变，A-G，G是一个突变特征。´后来再发生了次突变GA突变特征就丢失了´后来再发生了一次突变，G-A，突变特征就丢失了。´第一次是在我们研究的Y染色体稳定片断上的三千万碱基中随机发生的，所以总能找到一些突变点。随机发生的，所总能找到些突变点´第二次突变，在第一次突变的点上发生的概率就是三千万分之一。也就是传代三千万次才可能有一次。所以且等着吧吧。´所以我们认为祖先的突变信息在后代中不会丢失。后代与祖先有什么区别？后代与祖先有什么区别？1型第一代SNP突变1型第二代1a型第三代第四代1b型1a1型1c型全世界人群的染色体谱系主干全世界人群的Y染色体谱系主干从后代推断曹操的类型从后代推断曹操的类型随机人群中的曹姓既然这么复杂就给了我们验´随机人群中的曹姓既然这么复杂，就给了我们验证曹操后裔可靠性的基础。各地数十份家谱记载曹操是祖先这些家族相´各地数十份家谱记载曹操是祖先，这些家族相互之间完全查不到亲缘关系。´如果这些家谱是伪造的，那么这些家族就是随机的来源不同的曹姓。他们的Y染色体类型应该与机曹花随机曹姓一样，是五花八门的。´反之，家谱记载曹操后裔的类型如果一致，我们有多大把握认定他们是真正的曹操后裔？也就是找到了曹操的Y染色体型？怎么判断曹操Y染色体型的可信度怎么判断曹操Y染色体型的可信度´假设：家族1检出X型，X型在汉族中的频率是10%。假设家族2也检出X型´假设：家族2也检出X型。´如果：家族2与家族1不同源，家谱是伪造的。´概率：家族2作为与家族1不相干的群体，与普通汉族一样，检率家作与家干群体，与普样，出X型的概率为10%。´同理：假冒的家族3检出X型的概率也为10%。´根据两个事件叠加概率相乘的原理：假冒家族2和家族3与家´根据两个事件叠加，概率相乘的原理：假冒家族2和家族3与家族1检出相同类型的概率就是´10%×10%=1%´如果我们在10个家族中检出同样的类型´如果我们在10个家族中检出同样的类型，´假冒概率就是：´10%×10%×10%×10%×10%×10%×10%×10%×10%´=0.000000001也就是几乎不可能´如果我们在曹操后裔中检出的类型在汉族人群中只有1%呢？´越罕见的类型越多的家谱家族可信度越高´越罕见的类型、越多的家谱家族、可信度越高。曹操有多少后代？有被灭族吗？曹操有多少后代？有被灭族吗？司马懿诛杀曹爽家族曹爽亲是曹操义子´司马懿诛杀曹爽家族，曹爽父亲是曹操义子。´曹操嫔妃共育有二十五男，诸子皆封王，子嗣曹操嫔共育有十五男，诸子皆封，子嗣繁多。曹操子孙在晋代南北朝隋唐都屡有出仕´曹操子孙在晋代、南北朝、隋唐都屡有出仕。曹操与夏侯氏的关系曹操与夏侯氏的关系曹操祖父曹腾在东汉为宦官之首曹操父亲曹´曹操祖父曹腾，在东汉为宦官之首，曹操父亲曹嵩是他的养子。志武帝纪明确记载“太祖武皇帝´《三国志·武帝纪》明确记载：“太祖武皇帝，沛国谯人也，姓曹，字孟德，汉相国参之后。”´袁绍在讨曹檄文中就骂他“父嵩，乞丐携养”。袁绍在讨曹檄中骂嵩，丐携养´东吴人写《曹瞒传》，称操父曹嵩为“夏侯氏之子，夏侯惇之叔父。太祖与惇为从兄弟”。子，夏侯惇之叔父。太祖与惇为从兄弟。´晋人郭颁《世语》沿袭此说，三人成虎。全国各地采集曹氏家族血样全国各地采集曹氏家族血样曹髦后代曹植后代曹文昭堂绣虎堂丰泽堂曹元村绣虎堂歙县富阳曹植七步堂壹仪堂南昌武阳谯国堂杭州海门操家谯国堂敦叙堂绣虎堂龙岩曹明后代南雄徐闻从现代后裔推出历史人类学曹操的Y染色体为O2-F14629家有书面证据的曹操“后人”7家具有O2*-F1462P=9.323×10-5极显著极显著OR=12.72J Hum Genet20123Fisher'sexacttestsbetweendifferentclangroupsFisher'sexacttestsbetweendifferentclangroupsOR值：描述Y染色体单倍型和宣称的祖源之间的关系HcNHrNOR值：描述Y染色体单倍型和宣称的祖源之间的关系在宣称家族和对照家族中是某一单倍型H的家族的数目cTrT)()(HrrHrHccHcHNTNNTNOR−×−×=宣称家族和对照家族的所有家族HaplotypesNumberofClansintheclangroupsPvalueforPairwiseComparisonsORbetweenclaimedgroupandreferenceUnclaimedClaimedgroup)(rrr单倍型H的OR值Haplotypesgroupandreferencegroup[95%CI]ClaimedgroupUnclaimedgroupGeneralpopulationsUnclaimedgroupvs.GeneralgroupaClaimedgroupvs.referencegroupbO2-F146265220.8019.32×10-5*12.72[4.22-38.32]O3-0026111217903840952032[004-243]O3002611121790.3840.9520.32[0.042.43]O1-P20326650.0300.6071.02[0.23-4.62]O3-M117315670.8760.4081.40[0.39-5.08]C3-M21725251.0000.2112.63[0.57-12.17]O3-P164121310000358251[031-2034]O3P16412131.0000.3582.51[0.3120.34]Others0421750.423NA0Referencegroupiscombinedbyunclaimedgroupandgeneralpopulations.*,P0.01;a,two-tailtest;b,right-tailtest.曹操不是汉相曹参的后代曹操不是汉相曹参的后代´6个家族都记载是曹参后裔，但不是曹操后裔。裔，但不是曹操后裔。´他们的Y染色体全部都是O3-002611002611。´曹操家族曾经拜祭曹侠、曹振铎、曹参´曹腾作假？曹腾作假？´曹操的政治诉求：唯才是举几乎人人不同的Y染色体几乎人人不同的Y染色体´Y染色体上SNP的突变率是：每人每点三千万分之´Y染色体上SNP的突变率是：每人每点三千万分之一。´落到我们研究的三千万个点上平均每人有一个´落到我们研究的三千万个点上。平均每人有一个新的突变。几乎人人不同。´但是这个新的突变随机地出现于三千万个点中´但是这个新的突变随机地出现于三千万个点中，要找到它，必须对各个Y染色体进行全测序。´在家系中每一代都会在祖先的突变谱上加一个´在家系中，每代都会在祖先的突变谱上加个突变，有几代就会有几个新的突变。´每个分支的突变谱都会完全不同。´每个分支的突变谱都会完全不同。对6个家族的Y染色体5百万点精测对6个家族的Y染色体5百万点精测约每分离140年产生个差异点´约每分离140年，产生一个差异点。´曹丕曹髦后代vs曹植后代13点≈1800年´曹植的两个孙子的后代11点≈1520年´曹植的两个孙子的后代11点≈1520年´曹植的后人曹湘的后代3点≈420年´遗传距离与家谱结构吻合遗传距离与家谱结构吻合´这种结构能够伪造么？曹嵩不是夏侯家领养的曹嵩不是夏侯家领养的´夏侯氏的类型多样但最´夏侯氏的类型多样，但最多的是O1a-P203，而没有O2-F1462。O3-002611O1-P203O2F1462。Q-M120O3-M122O1-M110N-M128C3-M217D1-N1´操姓的Y染色体都是O3-P164。D1N1O-P31O3-P201P164。O3-P164西周鄵公之后´曹嵩是谁家的血统？曹操的祖辈和父辈都葬在安徽亳州曹操的祖辈和父辈都葬在安徽亳州亳州元宝坑1号墓亳州元宝坑1号墓先进的古DNA分析先进的古DNA分析新疆青铜时代的东西方交流新疆青铜时代的东西方交流新石器时代中华文明起源的多元体新石器时代中华文明起源的多元一体亳州元宝坑1号墓亳州元宝坑1号墓又劾奏河间相曹鼎臧罪千万鼎者中又劾奏河间相曹鼎臧罪千万。鼎者，中常侍腾之弟也。腾使大将军梁冀为书请之，衍不荅，鼎竟坐输作左校。《后汉书党锢列传》《后汉书·党锢列传》O2F1462O2-F1462与绩溪曹氏家族最接近接近曹鼎与曹操后代Y染色体序列最接近曹鼎与曹操后代Y染色体序列最接近曹腾、曹鼎O2*-F1462曹嵩O2*-F1462曹曹操！你爸的亲子鉴定亲子鉴定报告出来啦！O2*-F1462谢谢！谢谢！F1462F1462F1462