方格精選

小孩的基因來自爸媽,但細胞成分幾乎全是媽媽的?

更新於 發佈於 閱讀時間約 8 分鐘

你以為孩子是爸媽「各出一半」?

事實是,媽媽出得更多!


生命最初的「受精卵」,其實並非父母各出一半。它的構成如下:

  • 染色體:父母各 23 條 → 50% / 50%
  • 粒線體:幾乎完全來自母系
  • 細胞環境:卵子包辦
  • 體積:卵子 ≈ 精子的 23,585 倍


這些資料說明,爸媽對小孩最初的貢獻其實並不對等。

為什麼會這樣呢?讓我們一起來看看。


備註:以下只說明通常情況,現實中可能存在各種特例。









▋ 染色體是父母平等貢獻


人類的 23 對染色體來自父母各一半,合起來共 46 條。

而在精、卵細胞中,各只有 23 條染色體,結合成受精卵後,才構成完整的 46 條。


這麼說來,性別也是爸媽共同決定的嗎?還是像傳統觀念認為,覺得「生不出男孩」是媽媽的問題?

其實,精子攜帶的 X 或 Y 染色體,才是真正決定性別的關鍵


  • X 卵子 + X 精子 → XX → 女性
  • X 卵子 + Y 精子 → XY → 男性


性染色體示意圖。RS 自行繪製

性染色體示意圖。RS 自行繪製


不過,這也不表示只要有精子的性染色體,就是完整的性別基因了。

有些疾病就是性染色體缺失或過多而造成,例如:透納氏症(XO 女性)、克氏症候群(XXY 男性)、超雌(XXX 女性)、超雄(XYY 男性)等。

這說明了父母都必須貢獻對等的染色體,才有可能生出健全的小孩。


既然染色體來自父母各半,那麼為什麼在細胞層面上,媽媽的影響力卻遠超過爸爸呢?這就要從細胞內容物的供應來看了。

為了深入了解,我們先來比較卵子和精子的體積。






▋ 卵子和精子的體積差距


精子和卵子在體積、構造與功能上,都有巨大的差異 ——


卵子、精子構造圖。RS 自行繪製

卵子、精子構造圖。RS 自行繪製


卵子外觀像一顆太陽,卵細胞被光芒般向外延伸的「放射冠(corona radiata)」和「透明帶(zona pellucida)」保護,裡面充滿豐富的細胞質、酵素和養分

卵細胞直徑是 0.1 mm,球體體積約 523,600 μm3儲存了大量提供受精卵分裂和代謝用的必須物質


至於蝌蚪狀的精子,則分為 3 部分:

  • 頭部:含細胞核、頂體酵素,融負責突破卵子外的保護層,並把基因送進去。
  • 中段:大量粒線體排列成螺旋狀,提供活動力。
  • 鞭毛:游泳用。


由於精子的功能側重於「傳遞 DNA」,因此它們只有 22.2 μm3 大 —— 體積要小,才有利於快速移動、找到卵子。

「精卵結合」說得容易,其實卻是場壯烈的消耗戰。從陰道、子宮、輸卵管到卵子,精子需要經歷漫長且危機四伏的旅程,最後一位「贏家」才能成功受精。

然而,它真正能進入卵子的只有頭部,中段和鞭毛都會被「斷頭」、拒於卵外。



卵的體積為精子的 23,585 倍,約兩萬倍大。如果卵子是一顆籃球,精子就只是一顆胡椒粒!

其差距之懸殊,足以說明誰是真正的物資供應者。

所以,細胞剩餘的內容物 —— 胞器、mRNA 和蛋白質、細胞骨架、營養、細胞質、細胞膜和膜上結構等,大部分都來自卵細胞。


這些細胞物質,影響了受精卵初期會如何代謝、分裂,甚至能協助定位頭尾和腹背軸,也就是說 —— 要從一個細胞變成一個人類,身體四肢要往哪邊長,都需要它們幫忙

直到配子結合完的兩、三天後,受精卵本身的基因開始運作,來自媽媽卵細胞的環境物質才功成身退。






▋ 粒線體是母系遺傳


正如上一點所說,精子中只有細胞核會成為受精卵的一部分,所提供的物質少之又少


細胞的能量工廠 —— 「粒線體(mitochondrion)」和細胞代謝息息相關,也是受精卵成長的重要一環。

但因為它的基因突變率高,尤其精子為了結合而全速衝刺以後,粒線體可能受損。所以研究推測:選擇保留母系粒線體,可能是為了降低因粒線體損傷而造成的突變風險。

而現今所有人類粒線體共同祖先,被稱為「粒線體夏娃(Mitochondrial Eve)」。換言之,我們的母系祖先向上追溯,全部都是同一位女性的後代。



精子的粒線體中,能進入卵細胞的數量是卵內原有的千分之一,而且通常會被視為異物而標記、分解,無法發揮功能

不過,這也並非絕對。


2018 年,有一位醫生發現:他的 4 歲患者體內,同時帶有雙親的粒線體 DNA。

接著,他的團隊更找到 —— 3 個不相關的家族當中,竟然共 17 人同時擁有來自雙親的粒線體!

這似乎是由於「消滅精子粒線體」的功能失靈造成,而此突變又遺傳給家族裡的後代。不過相關研究較少,目前還無法動搖母系遺傳為主的通則。







▋ 總結:除 DNA 外,媽媽還給了很多


孩子在基因上確實是父母「各出一半」,但在細胞構成上,母親卻主導了大部分供給。

  • 染色體:父母各提供 46 條中的 23 條染色體。性別由精子的 X 或 Y 決定。
  • 粒線體:母系遺傳為主,降低因突變引發的風險。
  • 細胞質環境:卵子內的胞器、mRNA 和蛋白質,主導胚胎早期分裂和定位。
  • 體積差距:卵子體積約為精子的兩萬倍,這種差距充分彰顯了卵子作為「物資供應者」的重要性。


基因來自爸媽各半,但成就生命起點的,卻是媽媽的細胞環境供應。或許,這就是為什麼你有時會覺得自己更像媽媽?

(p.s. 實際上,是否相像還是與基因表現有關。)

至於後天的成長、環境影響與個人抉擇,則將這個生命的開端,塑造成了獨一無二的你。


你覺得,這樣的基因與細胞供應差異,會不會影響我們的成長與特質呢?

可以留言和我說說你的想法喔!






▋ 參考文獻


  1. Luo, S., Valencia, C. A., Zhang, J., Lee, N., Slone, J., Gui, B., Wang, X., Li, Z., Dell, S., Brown, J., Chen, S. M., Chien, Y., Hwu, W., Fan, P., Wong, L., Atwal, P. S., & Huang, T. (2018). Biparental inheritance of mitochondrial DNA in humans. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America, 115(51), 13039–13044. https://doi.org/10.1073/pnas.1810946115 【發現三個家族的粒線體父系遺傳】
  2. Sutovsky, P., Moreno, R. D., Ramalho-Santos, J., Dominko, T., Simerly, C., & Schatten, G. (1999). Ubiquitin tag for sperm mitochondria. Nature, 402(6759), 371–372. https://doi.org/10.1038/46466 【父系粒線體的泛素標記】
  3. Alberts, B., Johnson, A., Lewis, J., Raff, M., Roberts, K., & Walter, P. (2002). Molecular biology of the cell (4th ed.). Garland Science. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK26842/ 【卵子的直徑】
  4. Curry, M. R., Millar, J. D., Tamuli, S. M., & Watson, P. F. (1996). Surface area and volume measurements for ram and human spermatozoa. Biology of Reproduction, 55(6), 1325–1332. https://doi.org/10.1095/biolreprod55.6.1325 【精子的體積】






▋ 後記

被桑桑推薦以後赫然發現,我好像品牌、內容定位不太清楚 ⋯⋯ 需要思考一下 ⋯⋯(趴

本文於 2025/3/23 獲選臨時精選,2025/3/27 獲選方格精選,感謝平台肯定!


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Rodrigo-avatar-img
2025/03/22
其實父母雙方的基因量也不完全能決定小孩能夠像誰,很多基因其實在發育的的過程中是沉默的狀態,例如女性有兩個X染色體,其中一個X染色體會變成巴爾小體(Barr body),這種狀況就會導致女性身體各個細胞基因表達是不同的,有的表達來自爸爸的基因,有的表達來自媽媽的基因。最簡單的例子就是玳瑁貓😆,花色來自父母。所以廣大的男性同胞也不用太沮喪,演化上男性的基因量重質不重量😂
隨機人類 Random Sapiens-avatar-img
發文者
2025/03/22
Rodrigo 最討厭的兩個詞出現了😂
漫閱讀-avatar-img
2025/03/28
身為曾經的生物老師,倒沒有想過從這個角度去切入,哈!我也傾向於沒有平均,但是不是真的母親為主,可能是有討論空間的! 不過如果真的是以母親為主,也很合理,畢竟母親在懷胎期間受了這麼多的苦,又用這麼大的生命能量消耗,才能把小孩生出來,所以取得比較高比例,也是合情合理的呀!
隨機人類 Random Sapiens-avatar-img
發文者
2025/03/28
漫閱讀 原來您曾經是生物老師!我發現好像沒什麼人從「組成物質」角度來討論貢獻分配,就像分析食物成分一樣寫了這篇 XD
傻逼-avatar-img
2025/04/06
有爸爸才有我們,因為有精子
隨機人類 Random Sapiens-avatar-img
發文者
2025/04/06
傻逼 以目前的技術而言,精卵缺一不可!
雲淇-avatar-img
2025/04/02
媽媽是體能的賦予,爸爸是精神賦予喔!然後圖好清晰!我想「核」好像是攜帶家族跟所有人類密碼因子的DNA
隨機人類 Random Sapiens-avatar-img
發文者
2025/04/03
雲淇 謝謝!DNA確實是一代代重組、傳遞而來,其實就和「血統」觀念類似吧~
這好深奧@@!以我目前的理解力也只能似懂非懂@@!核心邏輯應該可以明白。 另外,我有很特別的體驗~!就是當我有意識的持續學習,無論是增加腦力還是體力,對下一胎的孩子都會產生影響@@!比如我比較認真學習閱讀思考,或鍛煉體能後產下的寶寶,和上一胎寶寶比起來,能力值會有明顯差異。我若是某個時期特別懶,或特別勤勞,結果真的有差~~~!本身是六寶媽這樣~!@@!然後,這樣的體驗讓我深刻明白,無論是提升腦袋、體力、藝術等等的學習都是很有必要的,不僅對自己有幫助,對我們的下一代也有幫助!所以,爸媽如果染上惡習,對孩子影響也是深遠的~!所以,現代父母如果很重視起跑線蝦咪的,其實孩子真的起跑線就是父母的基因啊~XD!有意識鍛煉和學習太重要了~!
隨機人類 Random Sapiens-avatar-img
發文者
2025/04/02
♊傻媽咪𓇻 很有趣的比喻! 對於分身我有同感,我常開玩笑說小孩半隻是媽媽、半隻是爸爸😂(不過具體比例還不好說~)
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隨機人類 Random Sapiens
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從科普到個人省思——這裡什麼都有、什麼都不奇怪。一個隨機人類的簡單文字,會不會意外帶給你什麼?
2025/04/18
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