雙生兒法

雙生兒通常分為單合子雙生兒（一卵雙生兒或同卵雙生兒）和雙合子雙生兒（二卵雙生兒或異卵雙生兒）兩種類型。

單合子雙生兒一般情況下是由一個精子和一個卵受精后發育而成的兩個胎兒，他們的基因型完全相同，所以又稱為全等雙生兒（見圖）。雙合子雙生兒一般情況下由單側或雙側卵巢同時排出的兩個卵分別和精子受精后發育而成，他們的基因型的相同程度與同一母體的各次單胎妊娠胎兒一樣，所以又稱為異卵雙生兒。

不同人種的單合子雙生兒發生率大致相同，但雙合子雙生兒的發生率有一定的差異，白種人和黑種人的雙合子雙生兒發生率較高，而黃種人則較低。雙生兒的發生率還和母體的育齡、產次等因素有關，育齡越大、產次越高，發生率也越高，尤其是雙合子雙生兒。此外，雙生兒的發生還有一定的家族聚集傾向，這表明雙生兒的發生和遺傳因素有關。

應用雙生兒法首先必須準確地鑒別雙生兒的類型。卵性鑒別方法通常有如下3種：

根據雙生兒間對於相互移植的組織的相容性的鑒別方法。常用的移植組織是皮膚，如果供體和受體的基因型不同，則移植的皮膚將因組織不相容性而被排斥，因而說明該雙生兒為雙合子雙生兒。相反地單合子雙生兒由於基因型完全相同，移植物就易被受納而不發生排斥現象。該法的結果是比較可靠的。

根據雙生兒的胎膜結構的鑒別方法。雙合子雙生兒一般具有兩個胎盤，少數具有聯合胎盤，聯合胎盤的胎膜膈由兩層絨毛膜和兩層羊膜組成；單合子雙生兒只有單個胎盤，胎膜膈僅由兩層羊膜組成，少數可以無羊膜膈。該法的可靠性不大，而且必須在分娩當時才能鑒別，在使用上有一定的局限性。

應用終身不變而又相互獨立的人類學指標，在雙生兒間進行相似性的比較的鑒別方法。該法淵源於1924年的謝芒多元相似法。早年應用的指標有皮膚紋理、發色、虹膜顏色、齒形等一般體表特徵，後來廣泛地採用了多種免疫學指標，如紅細胞血型系統ABO，P，MN，Rh，Xg等抗原、ABH分泌類型及HLA抗原等，因而又稱為血型相似法。該法最可靠，又避免了移植法中的創傷性手術，是較為理想的方法。

用相似法判斷單合子雙生兒的可靠性可根據統計學方法估計。所謂可靠性就是在採取的幾項指標都一致的情況下胎兒是單合子雙生兒的概率，以P（MZ）表示，再以P（DZ）表示因偶然機遇而造成幾項指標都一致的情況下胎兒是雙合子雙生兒的概率，則 P（MZ）+P（DZ）=1。

由於雙合子雙生兒的n個指標一致的概率（PD）是每個指標出現率的連乘積，即PD=P0D×P1D×P2D×…×PnD（P0，P1，P2，…，Pn 分別表示每一個指標因偶然機遇一致的概率包括性別概率和卵性比率）。因此雙合子雙生兒的總概率是P（DZ）=PD/（1+PD）；單合子雙生兒的總概率是P（MZ）=1-[PD/（1+PD）]。

如果確知雙生兒的父母的這些指標，則可根據遺傳規律算出同一指標在一對雙生兒中相遇的概率。在現實情況中父母的指標往往未經測定，那就只能根據該地區長期調查出的各指標的基因頻率來估計。根據計算，若有十個以上的血型、血清型鑒定項目都一致，則鑒別為單合子雙生的可靠性可高達98～99%。

經典遺傳學說明任何生物的表型都是基因和環境相互作用的產物，只是程度各不相同。一精一卵的單合子雙生兒是天然的基因型完全相同的模式，他們間的任何差異應該是子宮內或出生后的不同環境因素影響的結果，因此在準確判斷雙生兒類型的基礎上通過雙生兒的比較研究，可以估計出遺傳和環境的相對效應。

雙生兒間在某一性狀上表現的相同性稱為一致性，不相同性稱為不一致性。在相同的環境條件下把單合子雙生兒和雙合子雙生兒之間進行一致性比率的比較，就可以估計出遺傳效應的大小。雙生兒法的研究結果指出，對於人類的疾病如精神分裂症、躁狂憂鬱症、先天愚型等來說單合子雙生兒的同病一致率高於雙合子雙生兒，說明在這些疾病的發生上遺傳因素起重要的作用（表1）。

雙生兒的一致性比率（CW）有不同的計算方法，其中一種是成對法，計算公式是CW=C/（C+D），其中C是某性狀一致的雙生兒總對數，D是不一致的雙生兒總對數。

遺傳效應程度可用遺傳率（h2）來表示，h2=r/R。其中r是相關係數，R是親緣係數。因此對於單合子雙生兒來說，h2=r；對於雙合子雙生兒來說，h2=2r。對於多基因遺傳疾病的閾值性狀的相關係數（r）可按（xg-xra）/ag估計（x表示閾值與群體平均值的正態偏差；b表示患者與群體的平均值的平均偏差；下標g指一般群體；下標ra指患者親屬），其中x和α值可由該性狀的群體頻率以及雙生兒的一致率查表獲得。如身高、體重、血壓等數量性狀的相關係數（r）可按（雙生對間方差-雙生對內方差）/（雙生對間方差+雙生對內方差）估計。如果僅粗略地估計遺傳效應，可按下式計算：H=（CMZ-CDZ）/（1-CDZ）或H=（rMZ-rDZ）/（1-rDZ）。式中CMZ和rMZ是單合子雙生兒中的一致率和相關係數，CDZ和rDZ是雙合子雙生兒中的一致率和相關係數。

把若干對在相同和不同環境條件下撫養生活的單合子雙生兒的一致性進行比較，就可以計算出環境效應的大小：E=（rMZT-rMZA）/（1-rMZA）（E：環境效應；r：相關係數；MZT：同居單合子雙生兒；MZA：分居單合子雙生兒）。環境效應的計算結果表明身高與環境因素關係較小，而智商（IQ）卻對環境因素的依賴程度很大（表2）。

雙生兒法得出的遺傳效應和環境效應只是一個籠統的概念，無助於了解它們之間複雜的相互作用機制，雙生兒可以由於在子宮內條件的不同而使娩出后兩個成員之間就已存在著一定的差異。雙生兒比普通人群嬰兒的出生體重輕、智力偏低等情況也影響雙生兒法研究結論的應用。這些都是雙生兒法的局限性。但雙生兒法以它先天的便利，曾是人類遺傳學研究的主要方法之一，至今也仍廣泛地被應用於醫學遺傳學、優生學、行為遺傳學及人類智能等研究領域中。20世紀70年代以來開展的雙生兒家系調查工作，尤其是結合生物化學、細胞遺傳學和免疫學（如組織相容性抗原）等遺傳標誌的研究，必將為雙生兒法開拓更為廣闊的研究領域。