小孩的基因來自爸媽，但細胞成分幾乎全是媽媽的？
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
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
- 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】
- 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】
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- 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
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