A poliembrionia é o fenômeno onde ocorre a formação de vários embriões a partir de um único zigoto. A partir da poliembrionia podem se formar gêmeos univitelinos ou monozigóticos. No desenvolvimento embrionário ocorre a separação das células em dois ou mais grupos, cada grupo poderá se desenvolver e formar um novo individuo. como todos os indivíduos formados serão provenientes de um mesmo zigoto, todos terão a mesma constituição genética, logo, serão do mesmo sexo.
A poliembrionia nem sempre é responsável pela formação de gêmeos. Na especie humana por exemplo, uma mulher pode liberar dois ou mais óvulos durante uma unica ovulação. nesse caso, sendo esses óvulos fecundados, formam-se os gémeos bivitelinos ou dizigóticos, também conhecidos como gêmeos fraternos. assim, óvulo destintos são fecundados por espermatozoides também destintos, originando zigotos igualmente destintos. Por essa razão, esses gêmeos diferem geneticamente um do outro, da mesma maneira que quaisquer irmãos nascidos em partos diferentes.

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