La situation de jumeaux fraternels survient lorsque deux ovules fécondés par 2 spermatozoïdes nidifient sur les parois de l'utérus. Cette situation survient le plus souvent dans le même cycle menstruel et les jumeaux sont conçus en même temps ; les jumeaux peuvent parfois avoir un âge gestationnel différent s'ils sont conçus à un voire deux mois d'écart (rare). Ils naissent tout de même simultanément. Les deux ovules forment alors deux cellules oeufs différentes et les jumeaux ainsi conçus sont dits dizygotes (ce qui est différent d'hétérozygotes) ou fraternels.

La parenté génétique entre des jumeaux dizygotes, lesquels se développent grâce à deux placentas séparés, est la même que celle entre deux enfants nés de deux grossesses différentes. Ils peuvent donc être de sexes différents.

Toutes ces grossesses sont bichoriales biamniotiques (2 placentas ; 2 cavités amniotiques).

La prédisposition génétique qui favorise leur venue est à rechercher du côté maternel, puisque le père n'influence en rien la double ovulation originelle.

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