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當(dāng)你走在路上，看到兩個(gè)長(zhǎng)相穿著甚至手里拿的玩具都一模一樣的雙胞胎時(shí)，你一定會(huì)覺(jué)得非常有趣，難免會(huì)忍不住多看兩眼。而對(duì)于雙胞胎父母來(lái)說(shuō)，在一個(gè)悠閑的午后推著一輛載著雙胞胎的雙人嬰兒推車(chē)可能比開(kāi)法拉利更有幸福感。其實(shí)，雙胞胎不僅僅是上天送給一個(gè)家庭的禮物，也是上天給全世界遺傳學(xué)家的極大饋贈(zèng)。

雙胞胎是怎么來(lái)的呢？

雙胞胎分為同卵雙胞胎和異卵雙胞胎兩種類(lèi)型。同卵雙胞胎是由同一個(gè)受精卵異常分裂形成了兩個(gè)胚胎，由于同卵雙胞胎來(lái)自同一個(gè)受精卵，他們具有完全相同的遺傳物質(zhì)，因而同卵雙胞胎長(zhǎng)相極其相似，有時(shí)甚至連他們的父母都難以分辨。而異卵雙胞胎則是由兩個(gè)獨(dú)立的受精卵發(fā)育來(lái)的，他們和其他普通的兄弟姐妹一樣，在遺傳背景上平均只有50%的相似性，因而異卵雙胞胎的長(zhǎng)相性別等可能并不相同。

為什么說(shuō)雙胞胎是上天送給遺傳學(xué)家的禮物？

由于雙胞胎共享了非常多的基因，因而在很早以前遺傳學(xué)家就開(kāi)展了雙胞胎實(shí)驗(yàn)來(lái)研究先天因素（遺傳）和后天因素（環(huán)境）對(duì)人類(lèi)疾病和行為的影響，并借此估計(jì)特定疾病和行為的遺傳力。

由于同卵雙胞胎和異卵雙胞胎都生在同一個(gè)子宮里，并且通常都在同一個(gè)家庭環(huán)境中長(zhǎng)大。它們的不同之處在于同卵雙胞胎在遺傳上具有100%的相似性，而平均而言異卵雙胞胎的遺傳相似性只有50%。如果對(duì)某種疾病或者性狀而言，遺傳在其中發(fā)揮作用，那么我們可以推測(cè)，同卵雙胞胎的在這方面將比異卵雙胞胎的相似性更高。而如果遺傳在這種疾病或者性狀中壓根不起作用，我們可以推測(cè)同卵雙胞胎和異卵雙胞胎在這方面的相似度應(yīng)該是一樣的。

假如就身高這個(gè)性狀而言，同卵雙胞胎身高相同的概率是95%（即同卵雙胞胎在身高上的相似度為95%，）， 這95%的相似性是由于同卵雙胞胎的遺傳相似性和共享的那部分環(huán)境因素（比如同樣的家庭環(huán)境等）所導(dǎo)致的，即同卵雙胞胎遺傳相似性+共享環(huán)境因素=95%，而他們?cè)谏砀呱?%的不同則是由于他們不共享的環(huán)境因素所導(dǎo)致（比如他們?nèi)チ瞬煌膶W(xué)校讀書(shū)）。

如果同一性別的異卵雙胞胎（因?yàn)橥央p胞胎都是同性別，所以最好也選擇同性別的異卵雙胞胎做研究）在身高方面的相似度為55%（即異卵雙胞胎遺傳相似性+共享環(huán)境因素=55%），由于異卵雙胞胎的平均遺傳相似性只有同卵雙胞胎的一半。因此我們用95%-55%得到的40%其實(shí)就是同卵雙胞胎在身高方面遺傳相似性的一半，因而我們可以估計(jì)出同卵雙胞胎身高的遺傳相似性為80%，也就是身高這一性狀的遺傳力為0.8（遺傳力估計(jì)數(shù)值的范圍從0到1，數(shù)值越大表示遺傳因素對(duì)指定性狀的影響更大）。除此之外，我們還可以估計(jì)環(huán)境因素（包括共享環(huán)境和非共享的環(huán)境）對(duì)身高這一性狀的影響大概是20%。

借助上述雙胞胎研究的設(shè)計(jì)思路，遺傳學(xué)家得以估計(jì)出很多人類(lèi)疾病或者性狀的遺傳力，也由此幫助我們認(rèn)識(shí)到DNA在多大程度上塑造了我們，這些發(fā)現(xiàn)有些對(duì)我們的認(rèn)知是顛覆性的，比如遺傳學(xué)家在抑郁癥、閱讀障礙、智力、學(xué)業(yè)成就、離婚甚至收入水平等方面都發(fā)現(xiàn)了遺傳的深遠(yuǎn)影響。后續(xù)博主將會(huì)對(duì)上述表型的遺傳影響進(jìn)行深入解讀。除此以外，你認(rèn)為我們?nèi)祟?lèi)的哪些其他疾病和行為也是受到遺傳影響的呢？歡迎在評(píng)論區(qū)留言討論。

參考資料

1.《基因：不平等的遺傳》

2. https://medlineplus.gov/genetics/

3. Tenesa A, Haley CS. The heritability of human disease: estimation, uses and abuses. Nat Rev Genet. 2013;14(2):139-149. doi:10.1038/nrg3377

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