正常情況下，同卵雙胞胎應是同性別。
澳洲有一對同卵雙胞胎，現在已經4歲了，發育良好，一切看來都好，只是他們是一男一女。當年為母親做產前檢查的醫師根據超音波資訊，判斷正在發育的是一對同卵雙胞胎，因為他看見的是：兩個羊膜囊共用一個胎盤。那時還看不出性別，反正無論是男是女，絕不會是一男一女，那是常識。然而到了孕期第14周，產檢醫師卻發現了奇怪的事：他們居然是一男一女！
原來他們的確是同卵雙胞胎：同一粒卵子，只是鑽進了兩個精子。因此他們從母親獲得了同一套染色體，可是來自父親的就不同了。
這是非常罕見的案例。在正常情況下，一個精子鑽入卵子之後，卵子就會「閉關」，不容其他精子闖入。而且兩個不同的精子鑽入卵子，各提供一套染色體，加上卵子的一套，就成了「三倍體」，那可不是好事。唐氏症便是因為21號染色體有3條造成的。也就是說，「三倍體」是造成疾病的「染色體異常」現象之一。為什麼這對澳洲兄妹能逃過這一命運？
現在專家只能推測。他們認為兩個精子鑽入了卵子之後，並沒有形成三倍體，而是構成3組二倍體：卵子＋精子1一組、卵子＋精子2一組、以及精子1＋精子2一組。結果精子1＋精子2的一組無法繼續發育，囊胚中只剩下兩種正常的組合：卵子＋精子1、卵子＋精子2。然後那個囊胚分裂，成為雙胞胎的胚胎。因此每個胚胎都是嵌合體，包括兩種細胞，一種核染色體是卵子＋精子1，另一種是卵子＋精子2，只不過它們在兩個孩子體內的比例不同。
在文獻上，同樣的案例只有一個，發表於2007年，因此現在無法估計發生率。
