投 稿 類 別 : 生 物 類 篇 名 : 雙 胞 胎 的 秘 密 作 者 陳 冠 伶 私 立 港 明 高 中 高 二 信 班 蘇 品 勻 私 立 港 明 高 中 高 二 信 班 指 導 老 師 : 蕭 伊 伶 1
壹 前 言 一 研 究 動 機 在 電 視 新 聞 上 常 常 可 看 見 許 多 有 關 雙 胞 胎 的 報 導, 例 如 : 莫 名 的 心 電 感 應 雙 胞 胎 兄 弟 一 同 考 上 同 大 學 同 科 系 而 幾 年 前, 更 有 同 校 十 一 對 雙 胞 胎 一 同 入 學 的 驚 人 報 導! 可 見 雙 胞 胎 總 是 令 人 感 到 好 奇, 而 且 在 台 灣 是 個 不 小 的 族 群 其 實, 在 我 身 旁 就 有 一 對 可 愛 的 同 卵 雙 胞 胎 妹 妹, 隨 著 她 們 年 紀 增 長, 長 相 個 性 漸 漸 不 同, 不 禁 讓 我 困 惑 : 同 卵 雙 胞 胎 不 是 基 因 相 同, 怎 麼 會 有 如 此 的 轉 變 呢? 這 個 問 題 不 停 縈 繞 在 我 腦 海 中, 於 是, 決 定 與 同 學 一 同 探 討 這 個 問 題 並 加 以 研 究 雙 胞 胎 二 研 究 目 的 藉 由 此 次 研 究, 我 們 將 得 知 : 1 同 卵 異 卵 雙 胞 胎 形 成 的 原 因 和 機 率 2 懷 有 同 卵 雙 胞 胎 時 的 特 殊 併 發 症 3 為 何 同 卵 雙 胞 胎 之 間 基 因 相 同 卻 仍 有 差 異 三 研 究 方 法 1 利 用 網 路 查 詢 資 料, 汲 取 基 本 的 知 識 2 到 圖 書 館 翻 閱 期 刊 及 相 關 雜 誌 書 籍, 找 尋 需 要 的 材 料 3 將 所 有 資 料 來 源 仔 細 閱 讀 後, 理 解 並 融 會 貫 通 貳 正 文 一 雙 胞 胎 的 分 類 1. 同 卵 雙 胞 胎 A. 同 卵 雙 胞 胎 是 卵 在 受 精 後, 受 精 卵 因 為 不 明 原 因 自 行 分 裂 後 再 分 開 形 成 的 受 精 後 的 胚 胎 事 實 上 仍 被 一 層 透 明 帶 包 圍, 接 著 才 會 破 繭 而 出, 此 時 便 是 分 裂 為 同 卵 雙 胞 胎 的 重 要 時 刻, 若 突 破 透 明 帶 的 時 間 不 同, 便 會 產 生 不 一 樣 的 結 果, 大 致 上 分 為 四 種 : 2
a. 受 精 後 三 天 內 分 裂, 會 產 生 兩 個 絨 毛 膜 腔 ( 又 稱 為 滋 胚 層 外 膜 ) 兩 個 羊 膜 腔 之 後 兩 個 胚 胎 各 自 發 展 不 互 相 影 響, 為 最 好 的 情 況 ( 參 考 圖 一 a) b. 受 精 後 三 天 以 上 8 天 以 內 分 開, 即 產 生 一 個 絨 毛 膜 腔 及 兩 個 羊 膜 腔 胚 胎 因 為 彼 此 胎 盤 血 管 可 能 互 相 連 通, 造 成 胎 兒 的 血 液 由 一 個 傳 遞 給 另 一 個 的 危 險 狀 況, 稱 作 雙 胞 胎 輸 血 症 候 群 ( 參 考 圖 一 b) c. 受 精 後 8 天 以 上 才 分 裂 會 只 產 生 一 個 絨 毛 膜 腔 一 個 羊 膜 腔 雙 胞 胎 因 為 同 屬 一 個 空 間, 所 以 臍 帶 容 易 打 結, 胎 兒 死 亡 機 率 相 對 提 高 ( 參 考 圖 一 c) d. 受 精 後 13 天 以 上 才 分 裂 則 產 生 連 體 嬰 ( 參 考 圖 一 d) 圖 一 : 不 同 類 型 的 同 卵 雙 胞 胎 ( 圖 片 來 源 : 大 衛 班 布 里 基 體 內 小 訪 客 - 性 懷 孕 分 娩 的 生 命 奧 秘 P.134) B. 特 殊 情 況 : 同 卵 雙 胞 胎 也 可 能 發 生 在 一 顆 卵 子 同 時 與 兩 隻 精 子 發 生 受 精 下 產 生, 它 有 兩 種 情 形 : a. 一 顆 卵 子 同 時 與 兩 條 精 子 受 精 後, 進 行 奇 特 的 細 胞 分 裂, 使 分 裂 後 的 細 胞 都 帶 有 正 常 且 兩 兩 相 似 的 染 色 體 來 發 育 為 正 常 的 個 體 b. 一 顆 卵 子 先 在 受 精 前 分 裂 成 不 完 全 分 離 的 兩 顆 卵 子, 等 到 雙 方 皆 受 精 後 再 分 離 成 兩 個 胚 胎 獨 立 發 育, 在 這 種 情 形 下, 同 卵 雙 胞 胎 就 帶 有 不 同 的 遺 傳 物 質 3
2. 異 卵 雙 胞 胎 A. 異 卵 雙 胞 胎 是 兩 個 卵 巢 同 時 排 卵, 或 者 濾 泡 中 兩 個 卵 子 同 時 成 熟 排 出, 之 後 個 別 與 不 同 精 子 成 功 結 合 為 受 精 卵, 進 而 發 育 成 兩 個 胎 兒 而 產 生 的 異 卵 雙 胞 胎 分 別 帶 有 不 一 樣 的 基 因 組 合, 所 以 性 別 可 能 不 同, 也 可 視 為 兩 個 完 全 不 同 的 個 體 B. 特 殊 情 況 : 雙 角 子 宮 同 時 受 孕 此 種 雙 胞 胎 發 生 在 母 親 擁 有 兩 個 子 宮 的 情 況 下, 而 雙 角 子 宮 合 併 雙 側 懷 孕 的 機 率 僅 有 十 萬 分 之 一 醫 師 表 示, 先 天 性 子 宮 異 常 的 女 性 約 佔 總 數 的 2~4%, 雙 角 子 宮 即 是 畸 形 的 一 種 約 佔 45% 而 雙 側 皆 受 孕 的 情 況 相 對 罕 見, 必 須 單 側 卵 巢 同 時 排 出 兩 個 卵 子, 且 分 別 著 床 在 兩 個 子 宮 腔 內 才 可 能 出 現 ( 註 一 ) 二 雙 胞 胎 的 發 生 機 率 同 卵 雙 胞 胎 發 生 的 機 率 不 會 隨 著 種 族 遺 傳 或 者 環 境 的 不 同 而 改 變, 大 約 為 4/1000; 異 卵 雙 胞 胎 受 到 多 種 因 素 控 制, 尤 其 是 種 族 與 遺 傳, 當 然 也 跟 最 近 利 用 排 卵 藥 治 療 不 孕 症 有 關 係, 另 外 還 會 受 到 環 境 因 子 的 影 響 根 據 醫 學 調 查, 黑 人 的 發 生 率 最 高, 例 如 在 奈 及 利 亞 的 某 些 土 著 部 落 中 甚 至 高 達 20 分 之 1 的 比 率 ( 註 二 ), 白 種 人 則 次 之, 約 為 1%, 亞 洲 人 較 為 罕 見, 只 有 1/100~200 其 他 像 是 高 齡 產 婦 母 親 生 產 次 數 較 多 或 是 母 親 體 型 較 胖 較 高, 都 容 易 產 下 異 卵 雙 胞 胎, 另 外, 如 果 母 親 或 其 家 族 曾 產 下 雙 胞 胎, 則 更 易 懷 有 雙 胞 胎, 所 以 母 親 的 基 因 影 響 可 能 比 父 親 來 得 重 要 三 雙 胞 胎 之 特 殊 合 併 症 當 懷 有 同 卵 雙 胞 胎 時, 因 為 胚 胎 分 裂 後 的 狀 況 複 雜, 易 引 發 多 種 特 殊 合 併 症 1. 根 據 胚 胎 分 裂 時 間 先 後 產 生 的 不 同 狀 況, 分 為 下 列 : A. 雙 胞 胎 輸 血 症 候 群 雙 胞 胎 各 自 擁 有 羊 膜 腔 但 共 用 絨 毛 腔 時, 因 為 兩 個 胎 兒 的 臍 帶 位 置 過 度 靠 近 而 血 管 互 相 連 通, 胎 盤 輸 血 至 胚 胎 後, 血 液 便 自 其 一 胚 胎 注 入 另 一 個, 造 成 一 方 血 紅 素 越 來 越 濃 羊 水 過 多, 引 起 心 臟 衰 竭 和 水 腫 ; 另 一 個 胎 兒 則 缺 乏 血 紅 素 營 養 不 良, 輕 則 患 有 貧 血, 嚴 重 時 便 直 接 萎 縮 死 亡 此 症 候 群 對 雙 胞 胎 皆 不 利, 易 造 成 早 產 或 甚 至 雙 雙 胎 死 腹 中 胎 兒 在 出 生 後 若 體 重 差 異 20% 以 上, 或 是 血 紅 素 相 差 5mg/dl 以 上, 即 可 能 歷 經 如 此 狀 況 4
B. 臍 帶 打 結 這 種 狀 況 發 生 在 只 有 單 一 羊 膜 腔 的 雙 胞 胎 之 間, 因 為 兩 個 胎 兒 並 沒 有 羊 膜 隔 開, 臍 帶 就 可 能 互 相 纏 繞 打 結 而 造 成 氧 氣 及 養 份 的 供 應 受 阻, 雙 胞 胎 便 會 死 亡 於 腹 中 C. 雙 胞 胎 中 其 一 胎 死 腹 中 此 情 況 較 為 複 雜, 如 果 胎 兒 是 在 懷 孕 初 期 死 亡, 胎 囊 會 萎 縮 或 慢 慢 被 母 體 吸 收, 並 不 會 影 響 到 健 康 存 活 的 胎 兒 和 母 親 本 身, 但 孕 婦 可 能 會 有 陰 道 出 血 的 狀 況 ; 另 一 種 情 形 是, 存 活 的 胎 兒 會 把 死 亡 的 胎 兒 擠 壓 變 薄, 形 成 紙 狀 的 胎 兒 貼 在 胎 盤 邊 緣, 亦 不 會 有 影 響 但 若 發 生 在 懷 孕 晚 期, 就 極 為 危 險, 因 為 母 體 已 不 能 吸 收 空 囊, 加 上 死 亡 的 胎 兒 釋 出 凝 血 質 等 等 不 良 物 質, 透 過 胎 盤 傳 遞 後, 便 造 成 另 一 胎 兒 也 死 亡 且 影 響 母 體 的 凝 血 機 能 D. 連 體 嬰 受 精 卵 太 晚 才 發 生 分 離 即 可 能 分 裂 不 完 全, 造 成 胎 兒 有 部 分 沾 粘 的 情 況 連 體 嬰 的 種 類 很 多, 黏 合 的 地 方 可 做 為 分 類 依 據, 包 括 胸 腹 背 部 頭 部 及 屁 股 等 部 位, 最 常 見 的 是 胸 部 和 腹 部 相 連, 其 次 是 臀 部 坐 骨 部 ; 最 罕 見 的 則 是 一 個 連 體 嬰 比 另 一 個 小 的 寄 生 連 體 嬰 圖 二 : 胸 腹 沾 黏 的 女 連 體 嬰 ( 圖 片 來 源 :http://cq.qq.com/a/20090823/000074.htm) 2. 胎 內 胎 發 生 於 胚 胎 在 受 精 後 第 十 七 天 開 始 摺 疊 的 過 程 中 胚 胎 由 三 個 胚 層 組 成, 外 中 內 胚 層 會 各 自 形 成 胎 兒 不 同 的 生 理 構 造, 接 著 靠 脊 索 確 定 頭 尾 位 置, 在 這 之 後, 胚 胎 要 彎 曲 折 疊 出 形 狀 並 製 造 具 保 護 功 能 的 膜 狀 組 織 5
若 同 卵 雙 胞 胎 共 用 一 個 絨 毛 腔, 其 中 一 個 胚 胎 在 摺 疊 時 便 可 能 把 另 一 個 包 進 自 己 體 內, 生 長 在 其 腹 腔 或 陰 囊 之 中 ; 而 被 包 入 的 胚 胎 會 想 辦 法 附 著 在 器 官 上 以 吸 取 養 分 維 持 生 命, 但 這 並 不 會 對 胎 兒 有 太 嚴 重 的 影 響, 大 部 份 擁 有 胎 內 胎 的 胎 兒 會 順 利 出 生 令 人 驚 訝 的 是, 胎 內 胎 在 早 期 很 少 被 發 現, 除 非 是 腹 腔 莫 名 的 腫 大, 否 則 有 些 人 要 到 很 大 的 年 紀 才 會 發 現 四 同 卵 雙 胞 胎 產 生 差 異 的 原 因 同 卵 雙 胞 胎 有 許 多 非 常 相 像 的 特 質, 例 如 身 高 體 重 智 力 指 紋 和 遺 傳 疾 病 等 等, 即 使 他 們 的 長 相 就 像 是 由 同 一 個 模 子 刻 出 來 的, 他 們 仍 是 不 同 的 兩 個 個 體 事 實 上, 同 卵 雙 胞 胎 早 在 分 裂 後 的 那 刻 起, 就 註 定 成 為 獨 一 無 二 的 生 命 體, 儘 管 基 因 的 相 似 先 天 注 定, 但 隨 後 發 育 過 程 中 的 各 種 影 響 不 容 小 覷 以 下 淺 談 四 種 情 形 : 1. 基 因 複 製 變 異 細 胞 在 複 製 基 因 的 過 程 中, 可 能 發 生 某 些 錯 誤, 導 致 DNA 遺 漏 了 某 些 基 因 或 插 入 額 外 的 基 因 片 段, 使 得 同 卵 雙 胞 胎 間 產 生 些 許 差 異 此 外, 基 因 變 異 更 可 能 造 成 雙 胞 胎 其 中 之 一 罹 患 特 殊 的 遺 傳 疾 病, 例 如 貝 威 氏 症 2. X 染 色 體 不 活 化 一 般 男 性 細 胞 中 有 一 條 X 染 色 體 一 條 Y 染 色 體, 由 此 可 見 一 條 X 染 色 體 便 已 足 夠, 因 此, 女 性 細 胞 中 的 2 條 X 染 色 體 之 一 是 沒 有 活 性 的, 此 一 現 象 稱 為 X 染 色 體 失 活 或 里 昂 化 沒 有 活 性 的 X 染 色 體 稱 為 巴 爾 氏 體, 而 正 常 細 胞 內 的 巴 爾 氏 體 數 目 為 :X 染 色 體 數 目 -1, 由 於 決 定 哪 條 X 染 色 體 為 巴 爾 氏 體 是 隨 機 的, 所 以 即 使 是 含 相 同 DNA 的 細 胞, 也 能 夠 表 現 出 不 同 的 性 狀, 使 得 雙 胞 胎 女 孩 間 可 能 存 在 著 相 當 大 的 差 異 3. 發 育 與 成 長 環 境 不 同 當 受 精 卵 分 裂 成 兩 個 胚 胎 並 著 床 於 胎 盤 的 不 同 部 位, 環 境 就 開 始 造 成 影 響 了 胎 盤 各 個 地 方 的 輸 血 狀 況 及 營 養 供 應 皆 存 在 差 異, 導 致 器 官 的 發 育 程 度 不 同, 同 卵 雙 胞 胎 即 有 差 別 而 成 長 環 境 會 影 響 性 格 與 價 值 觀 等 等, 與 各 式 各 樣 的 人 相 處, 潛 移 默 化 之 間, 抑 會 產 生 改 變, 不 過 雙 胞 胎 來 自 同 一 家 庭, 家 人 又 是 影 響 最 遽 的, 所 以 通 常 無 明 顯 變 異 6
4. DNA 甲 基 化 DNA 甲 基 化 是 指 染 色 體 在 DNA 序 列 未 改 變 下,DNA 上 部 份 含 氮 鹼 基 的 氫 原 子 (H) 被 甲 基 (CH3) 取 代, 進 而 使 基 因 功 能 的 表 現 改 變, 由 顯 性 變 成 隱 性, 或 由 隱 性 變 成 顯 性 DNA 的 甲 基 化 程 度 受 到 飲 食 生 活 習 慣 壓 力 等 後 天 因 素 影 響, 使 得 同 卵 雙 胞 胎 在 生 長 的 過 程 中, 有 愈 來 愈 大 的 差 異 不 過, 甲 基 化 是 可 逆 的, 所 以 良 好 的 生 活 習 慣 可 修 正 壞 的 甲 基 化 參 結 論 透 過 多 方 的 資 料, 我 們 從 只 知 道 雙 胞 胎 同 時 於 子 宮 內 生 長 長 相 相 似 簡 陋 知 識, 慢 慢 瞭 解 了 同 卵 與 異 卵 雙 胞 胎 的 差 別 其 中 同 卵 雙 胞 胎 的 成 因 及 分 類 極 為 多 樣 化, 會 因 分 裂 時 間 產 生 不 同 的 結 果 各 自 擁 有 絨 毛 腔 或 者 共 處 一 個 羊 膜 腔 更 會 因 此 導 致 特 殊 併 發 症, 例 如 雙 胞 胎 輸 血 症 候 群 臍 帶 打 結, 在 在 都 令 人 感 到 驚 奇! 最 後, 因 為 此 次 的 研 究, 當 我 看 見 擁 有 蘋 果 臉 和 鵝 蛋 臉 的 雙 胞 胎 妹 妹 時, 發 覺 自 己 好 像 更 明 瞭 他 們 相 似 臉 龐 下 的 秘 密, 除 了 種 種 令 人 驚 嘆 的 新 發 現, 更 多 的 是 專 家 們 尚 未 解 答 的 自 然 奧 秘, 尤 其 是 在 X 染 色 體 不 活 化 的 部 份, 值 得 深 思 及 探 討 一 番 肆 引 註 資 料 註 一 : 嬰 兒 與 母 親 293 期 P.168 註 二 : 女 人 心 事 - 婦 產 科 諮 詢 服 務 網 http://www.obsgyn.net/info/general_obs_twin.htm ( 檢 索 日 期 :99 年 11 月 ) 註 三 : 維 基 百 科 :X 染 色 體 去 活 化 http://zh.wikipedia.org/zh-hant/x%e6%9f%93%e8%89%b2%e9%ab%94%e5%8e%b B%E6%B4%BB%E5%8C%96( 檢 索 日 期 :99 年 12 月 ) 註 四 : 自 由 時 報 電 子 報 : 同 卵 雙 胞 胎 也 能 同 孕 不 同 命 http://www.libertytimes.com.tw/2009/new/jan/21/today-life8.htm( 檢 索 日 期 :99 年 12 月 ) 註 五 : 健 康 世 界 388 期 P.86~89 註 六 : 大 衛 班 布 里 基 體 內 小 訪 客 - 性 懷 孕 分 娩 的 生 命 奧 秘 臺 北 城 邦 7
文 化 事 業 股 份 有 限 公 司 2002 年 9 月 15 日 8