遗传密码 | 基因分配、印记效应与后天因素谁更关键?

注:本文为“基因密码”相关合辑。

略作重排,未整理去重。
如有内容异常,请看原文。


智商基因是不是在 X 染色体上?

崔毓桂 江苏省人医生殖中心 2024 年 01 月 18 日 16:27 江苏

江苏省人民医院(南京医科大学第一附属医院 江苏省妇幼保健院)
生殖中心:崔毓桂 研究员

导读

正常情况下,女性的两条 X 染色体 “随机” 失活了一条,但是,缺一条 X 染色体的女性表现为先天性卵巢发育不全、智力低下。那么 “智商基因” 是不是就在 X 染色体上,“天才” 儿子的智商是由妈妈遗传的吗?

男女性别差异是多层次、多水平的,大脑的性别差异除了性激素作用外,XY 染色体的差异起重要作用。一些临床观察和实验研究发现,XY 染色体对男女大脑性别差异具有促进和抑制双重作用。

女性的染色体为 46 XX,男性为 46 XY,差别仅仅在于一条性染色体上。遗传和基因上的如此 “细微” 的差别(只占 1/48),使得形形色色的男女之间产生天壤之别。减数分裂以后,正常的卵子都是 23 X;而正常的精子有 23 X 和 23 Y 二种。无论是自然受孕、人工授精还是试管婴儿,一个精子与一个卵子融合形成受精卵,遗传基因就确定了 46 XX 或者 46 XY 两种性别,正是男人的精子决定了是生儿子还是生女儿。

三个层面的性别差异

在胎儿发育过程中,一个称为 SRY 的基因会出现在 Y 染色体上,开启男性发育的过程 —— 睾丸开始发育;而无 SRY 基因的胚胎,自发地形成卵巢。这是男女性别差异的第一个层面。

在睾丸形成之后,能分泌雄激素,使胚胎形成男性内外生殖器官。睾酮诱导胚胎形成附睾、输精管、射精管,双氢睾酮诱导胚胎形成阴茎和阴囊;如果没有雄激素的作用,胚胎将自行形成子宫、输卵管和女外生殖器官。这是男女性别差异的第二个层面。

男女性别差异的第三个层面在青春期发育和性成熟,以及成年男女的性与生殖,也是性腺分泌的性激素起决定作用。至于性行为的差异,除性激素的作用外,社会、家庭、心理、行为等方面的因素共同作用。

性染色体对机体性别的影响深远,因为脑及其他组织的性别差异不能完全用性激素来解释。男女脑组织形态和神经化学的差异,是诱导还是抑制性别差异,或者兼而有之?例如,男女脑的抗利尿激素神经分布存在很大差异,阻断了一些性别差异的发生,如社会认同的两性行为,却又产生其他一些差异,如男性的侵犯行为。这些性别差异,在性激素之前就形成,完全不能用性腺和激素来解释,只能用遗传学上的 XY 染色体差异来解释。

儿子的智商是由妈妈遗传的吗?

X 染色体有 2000 ~ 3000 个基因,至少 40% 都在大脑里表达,这个比例要高于其他常染色体,也远远超过 Y 染色体。也就是说,X 染色体对大脑结构、认知能力、智力发育等具有巨大的作用。目前已经确定,约有 90 个 X 染色体上的基因会影响智力;有一些生物学的研究,决定智商的 8 对基因位于 X 染色体。

女性的染色体是 XX,其中一条来自母亲,另一条来自父亲,所以她的智商同时受到父亲和母亲的共同影响(中和效应)。由于男性染色体是 XY,Y 染色体一定来自父亲,而他的 X 染色体一定来自于母亲,是否儿子的智商是由母亲遗传呢?实际情况并非如此,即便母亲在儿子智力遗传方面负主要责任,仅凭母亲的聪明程度仍然不可能绝对预测儿子的智力水平。有科学家推测,相对于母亲通过 X 染色体遗传儿子智力,父亲是通过常染色体基因影响儿子的大脑和行为。

在漫长的进化过程中,X 染色体上的大部分基因都得到了很好的保存;X 染色体的进化并不主要依靠产生新基因,而很大程度上是旧基因产生了新组合。染色体在精子和卵子形成过程中经历减数分裂,配对的染色体发生联会、互换、重组。当儿子从母亲那里得到 X 染色体的时候,是已经经过了减数分裂和染色体重组的结果,可能混合了来自他外公和外婆的 X 染色体。母亲位于 X 染色体上 “天才基因的组合” 在遗传给下一代时被拆散了,并分散传播下去;期待着再次出现相同 “天才基因组合” 的机会,也许是 N 代之后的事情。所以,X 染色体上的 “天才基因组合” 只是个偶然事件而已,可遇而不可求。

另一方面,当 X 染色体的某个 “智商基因” 发生突变时,假设突变成 “天才” 基因,或者变成 “蠢材” 基因,出生女儿时因为另一条正常 X 染色体具有中和效应而表现不明显;出生儿子时 Y 染色体上没有与 X 染色体相对应的基因配对以抵消或遮蔽它,突变的特征就显露出来,儿子就表现为 “天才” 或者 “蠢材”。因此,母亲遗传和基因突变共同决定儿子的智商,特殊 “天才” 或者 “蠢材” 往往是巨大基因变异的结果。

最近的研究发现,Y 染色体也影响智力,而常染色体对智力影响较 X 染色体更严重。已经发现,约 70 个位于非性染色体上的基因会影响智力。5、9、10、13、18、21、22 号染色体异常均导致严重智商障碍,相比之下,X 染色体对智力影响实在算不上大。

影响孩子智商的遗传因素并不是决定性的,后天的培养和塑造更加关键。父亲母亲和子女的智商都有着关系,但哪一方都不起决定作用。国外的研究发现,父亲和儿子智商的相关度为 0.411,母亲和儿子智商的相关度也仅为 0.443(相关度越接近 1,两者相关性越强),这不足 10% 的差距实在是微乎其微。

审核 / 刁飞扬
统稿 & 编辑 / 尹耀学 石榴


夫妻之中,谁的基因决定了孩子的智商和长相?专家的回答很统一

原创 神奇小小 第一心理 2023 年 06 月 05 日 18:12 四川

高颜值与高智商的向往

在现实生活中几乎人人都向往着拥有高颜值和高智商,首先美貌和智慧是社交中的优势,我们需要常常与别人互动交流,无论是高颜值还是高智商,它都可以帮助我们更好地与他人建立起联系和沟通。其次,高颜值和高智商是天赋优势,人们往往认为这些特质是与生俱来的,并且难以改变。所以大家更会对其尤为向往。

基因角度的探究

若想探究这两点究竟是如何诞生的,我们不妨从基因的角度去思索。夫妻之中谁的基因决定了孩子的智商和长相,专家的回答很统一。

1972 年科学家提出了一个智力基因存在于 X 染色体上的假说,但是这个假说并没有通过基因测序的方式进行验证,他们只是根据男女智商得分的统计进行了分析,并得出了一个结果。男性中智商特别高和智商特别低的个体数目都比女性多。

这种性别差异被称为智商差异悖论,这是智力测试中的一个现象。在许多精神障碍和智力障碍中,男性患病率普遍高于女性,比如自闭症、阿斯伯格综合症,或是其他的神经发育障碍疾病等等,其概率为女性的 1.4~1.9 倍。

智商基因的关联

X 染色体上有许多影响智力发展的基因,目前已确定有 90 个,且这些基因与母亲相关。若母亲携带基因缺陷,子女可能会遗传该基因。

科学家通过分析大量家庭智力数据发现,父母智商与孩子智商之间存在相关性,但相关数值不高,这表明智商遗传程度较低。因为环境因素对智商也有重要影响。

智商的遗传模式复杂多变,这种复杂性使得即便父亲与儿子、母亲与儿子之间存在较高的智商相关性,也不能简单将其归因于基因遗传。例如,父亲与儿子的智商相关系数为 0.445,母亲与儿子为 0.447,二者差距极小,几乎可忽略不计。

此外,除 X 染色体影响孩子智商发育外,还有 70 个位于非性染色体上的基因也在对下一代的智商产生影响。

表象遗传学的启示

父母身上的优势基因未必能百分百地遗传给下一代。比如高个子夫妻不一定能生出高个子的孩子,这未必代表着他们的基因出现了差错。只是在遗传的过程中,影响孩子特征的因素实在太多,情况也比人们认知的复杂得多。

这一学术方向探索的就是这种 “看不见的因素” 对基因表达和遗传的影响。比如母亲在怀孕期间的饮食、压力等一系列因素,都会影响到胎儿某些基因的表达,从而影响胎儿发育。这些影响可能会遗传给后代,并对后代的健康产生作用,荷兰饥饿冬天事件就是典型例子。

第二次世界大战期间,荷兰西部地区遭受严重危机。德国切断了荷兰的物资,致使当地民众食物短缺,很多人面临饥饿甚至死亡。那时许多孕妇也身处其中,她们营养摄入严重不足,生出来的婴儿体重很轻,身体状况差。更甚者,这些孩子成年后患上了糖尿病、肥胖症及心血管疾病等高风险病症。

另外,这些孩子还普遍肥胖。尽管他们小时候体重正常,但长大后即便摄入能量不多,肥胖概率也比常人更大。科学家指出,这是因为孕早期胎儿营养不良,导致组织和器官在胚胎发育过程中发生改变 —— 它们降低了代谢以适应低能量的生长环境。这种代谢模式自胎儿出生起就刻在了基因中,不会随后天环境变化而改变,所以危机解除后,这些人便面临巨大健康威胁。

还有一些有趣现象:后天锻炼出的酒量有可能遗传给下一代,高度近视的父母会让孩子拥有更容易近视的基因等等。

总而言之,父母的遗传基因对孩子的特征固然至关重要,但后天的生长环境同样重要。这意味着孩子的特征不仅取决于遗传因素,还包括日常生活和环境中的其他因素。

作者 | 汤米达
编辑 | 万安
参考资料:Jean Piaget Biographie. (2020, January 29)


夫妻俩谁的基因决定了孩子的智商和相貌?专家说的话一点没错!

陪孩子一起成长 2024 年 10 月 08 日 23:45 浙江

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