亲子鉴定的科学原理
DNA鉴定技术（DNA profiling）的问世极大提升了破案率，其在亲子关系鉴定中的应用更是深深地影响了人们的生活和认知。不过，要还原事实的真相，用正确的操作获取准确的DNA鉴定结果只是重要的一步，我们还需要其他证据的相互印证、补充，才能形成完整的证据链。
亲子鉴定（paternity testing）是利用生物学的理论和技术，判断个体间是否存在亲生关系的鉴定技术。在影视剧和日常生活中，我们看到、听说的亲子鉴定往往是用来鉴定“父-子/女”关系，但亲子鉴定同样可以鉴定“母-子女”关系、兄弟姐妹关系以及其他亲属关系，原理类似，可靠度随具体情况有所变化。因此，亲子鉴定也常用于被拐骗和失散子女的认领、死者身份鉴定等民事或刑事司法鉴定。
人类基因组（Human genome）包含两部分，一是细胞核内的23对染色体DNA（核基因组），一是细胞质线粒体内的线粒体DNA（线粒体基因组）。核基因组是继承自父、母的各23条染色体组成的，而线粒体则全部来源于母亲。基因组的源流就构建了整个人类社会的血缘伦理大厦。亲子关系，最终靠的是鉴定染色体来源。
亲子鉴定不是一个新问题，人们不再相信“感应生子”，转而信奉有果必有因、“有其子必有其父”已经两千多年了。但是，真正有科学基础的亲子鉴定方法是从二十世纪初人类血型系统及血清学发展之后才开始建立起来的。这一鉴定方法的原理是基于血清学的检测结果：不同人类个体存在独特的蛋白质抗原性，而亲子之间的蛋白质抗原性趋向相同。
随着人类对遗传物质本质的认识不断深入，以及检测DNA技术的发展，亲子鉴定进入DNA检测时代。DNA检测成为最准确的亲子鉴定方法。较早的DNA检测依赖的是RFLP（Restriction fragment length polymorphism），即“限制性内切片段长度多态性”，原理是，不同序列的DNA经限制性内切酶切割后会产生长度不同的片段。
而现行应用最广泛的是PCR检测，它主要通过扩增短的串联重复序列（short tandem repeats，STR）长度差异来鉴定亲子关系。
一个检测结果要想有效，需要根据实验原理设计实验，设计中需要有很好的对照：阴性对照和阳性对照。根据原理和实验操作，阳性样品出现阳性结果可证明本检测系统的可以工作，而阴性样本出现阴性结果证明本检测系统未被污染。如果阴性对照出现阳性结果、或者阳性对照出现阴性结果，都会推翻本次检测结果。
现代生物技术的发展可对未出生的胎儿进行无创DNA检测。这种检测是通过静脉穿刺采集母体血液，从而获得“无细胞胎儿DNA”(Cell-free fetal DNA，cffDNA)来进行的。所谓cffDNA是在母体血液中自由循环的胎儿DNA，来源于胚胎滋养层细胞。cffDNA分析是一种无创产前诊断方法（遗传病、染色体畸形筛查等），常用于高龄孕妇。妊娠九周后出现的cffDNA也可用于亲子鉴定。
亲子鉴定所需实验条件基本类似一个核酸检测实验室的配置，但需要较好的电泳分析平台。通过扩增并电泳之后，即可得到所检测STR位点的等位基因类型。对待测者之间的等位基因类型进行比较，就可以得到结果了。我们通过以下简化的例子来看一下如何进行分析。线粒体是位于细胞质内的，进行有氧呼吸、产生“能量货币”ATP的细胞器。
线粒体DNA（mitochondrial DNA，mtDNA）是位于线粒体内的DNA，属于核外遗传物质。每个线粒体含有多个拷贝的环状双链mtDNA，每个mtDNA共包含16569个碱基对，其中有37个基因，其大小远远小于核基因组。对动物而言，受精卵中的mtDNA主要遗传自母亲，因此，mtDNA的母系遗传的特性使得研究者能够借由线粒体DNA，追溯长时间的母系族谱，追踪母系祖先。
mtDNA突变率比核DNA突变率高，往往在蛋白编码序列密码子第三位发生突变，此外mtDNA还有两个高变区（hypervariable control regions，HVR1及HVR2），因此mtDNA中含有较丰富的单核苷酸多态性（single-nucleotide polymorphisms，SNP），即单个位点的碱基种类在人群中存在不同，因此，借助mtDNA中所含SNP的多少，即可对被测样本的母系遗传进行分析。