你的智商，怪你妈？
2014-09-03 佚名 果壳网
网上一度盛传着一种说法，说是母亲对孩子的智商有着至关重要的作用。我听到的一个版本是：“决定智商的八对基因全部都是位于 X 染色体上面，然后男生是 XY， X 是来自母亲，Y是来自父亲。所以男生的智商全部都是来自母亲的遗传。“听到这个，我老公的心一下子提到了嗓子眼，我们儿子岂不是要被毁了？这究竟是不是真的呢？儿子的智商是由妈妈遗传的么？我们先来看一组统计数据表格(数据取自[1])。智商相关性妈妈
网上一度盛传着一种说法，说是母亲对孩子的智商有着至关重要的作用。我听到的一个版本是：“决定智商的八对基因全部都是位于 X 染色体上面，然后男生是 XY， X 是来自母亲，Y是来自父亲。所以男生的智商全部都是来自母亲的遗传。“
听到这个，我老公的心一下子提到了嗓子眼，我们儿子岂不是要被毁了？这究竟是不是真的呢？
儿子的智商是由妈妈遗传的么？
我们先来看一组统计数据表格(数据取自[1])。
智商相关性
妈妈-孩子 0.464
妈妈-女儿 0.486
妈妈-儿子 0.443
爸爸-孩子 0.423
爸爸-女儿 0.438
爸爸-儿子 0.411
研究人员统计了美国两千多个家庭的父母及孩子的智商数据，汇总发现，母亲和孩子之间的智商确实比父亲和孩子的相关性略强。比如，母亲和儿子的智商相关程度为 0.443 (相关性越接近1，两者相关性越强)，而父亲和儿子的则为0.411。但是这不足10%的差距实在显的微乎其微。这么看来，“儿子的智商由妈决定”的定论是完全靠不住脚的，妈妈爸爸和子女的智商都有着关系，但也都不起决定作用。这样我老公的心也就可以搁到肚子里去了。不过“智力基因在X染色体上”这个说法难道真的是无中生有，空穴来风么？
智力基因在X染色体上么？
事实上，早在1972年，科学界就有人提出“智力基因在X染色体上”这样的说法。那时候，基因测序还没有实现，研究人员仅仅通过男女智商统计差异的得出的这种猜测。因为他们发现，尽管男女智商统计分布都是高斯分布，但是男人的智商分布的方差要大一些，也就是说IQ特别高的和特别低的男人占的比例要比女人多。不仅如此，某些智障类的遗传病好象对男人更情有独钟，种种迹象表明，智力的遗传和性染色体有着密切的关系。这种猜测后来才慢慢的得到实验的证实。
本世纪初，随着人类基因组计划的蓬勃发展，越来越多的基因序列编码也得到了破解。科学家们发现，X染色体上的近千个蛋白质编码基因里至少有40%都在大脑里表达，这个比例要高于常染色体,更远远超过Y染色体([2],[3])。也就是说，X染色体对大脑结构，认知能力，智力发育等等都有着巨大的作用。对于男孩来说，他们唯一的X染色体来源于母亲，也就说，理论上讲母亲对儿子智力方面的遗传作用也应该是巨大的，可为什么智商的统计显示却没有显著的相关性呢？这又究竟是怎么一回事呢？
X染色体上的基因是如何决定大脑结构的？
这涉及两个概念——X染色体失活(X-inactivation)和减数分裂中的染色体重组。
对于男人来说，X染色体上编译大脑结构的基因的任务很简单，因为只有一份基因，只管拿去用就好了。而对于女人来说，她们有两套X染色体，如果两套都用来表达蛋白质，那就乱了套。所以选择用哪一套去编译大脑就成了个难题。在女人的细胞中，两套X染色体会自动有一套失去活性，只留有一套解码编译蛋白质，这种两条X染色体的其中之一失去活性的现象就被称之为X染色体失活。现在普遍认为，在女性胚胎发育时期，大部分情况下，不同细胞中选择哪一套X染色体失活的过程是随机的。导致的结果是，大约一半的胚胎细胞来自于母亲的X染色体失活，而另一半是来自于父亲的X染色体失活。所以基因编译大脑结构的时候，一会儿是来自于母亲的X染色体起作用，一会儿却是来自父亲的起作用，随机选择，没有固定的模式，将X染色体基因表达充分的混合。另外，人的X染色体里还有大约15%的基因是可以逃过失活一劫的，这让本来已经非常复杂的X染色体编译更是变得扑朔迷离。
另一方面，减数分裂是一种特殊的细胞分裂方式。当性细胞分裂时，染色体只复制一次，细胞连续分裂两次，这样，细胞中染色体数目就减半了。女性有两个X染色体，减数分裂的时候每个卵细胞里就各分得一个X。细胞连续分裂的时候染色体还会发生多次重组，两条来自父母的不同的X染色体会交换某些同一位置上的基因，这就让最后每个卵细胞里分到的X染色体里混合了原本两个X染色体的基因。
所以，当儿子从妈妈那里得到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，是混合了来自他外公外婆的X染色体的结果。而他的妈妈编译大脑的时候用的X染色体也是被随机选择过的，母子俩的大脑结构可能完全的不一样，也可能有很大的相似程度，最有可能的结果是既有一部分的相似度，又有一部分的不同。大自然的设计就是如此巧妙，尽管妈妈在儿子智力遗传问题上要负主要责任，但是仅凭妈妈的聪明程度还是不能绝对预测出儿子智力水平的高低。
另外，由于基因印记(Genomic imprinting)的存在，有科学家猜测相对于母亲通过X染色体遗传智力，父亲是通过常染色体表达基因从而影响子代的大脑和行为的[4]。但由于基因印记很少见，只占不足1%，这种影响并不显著。
人类智力的进化和天才基因
X染色体上集中了大量智力基因听起来好像对于男人来说是不利的，但很多科学家认为，这其实是人类智力进化的一个很大的优势。澳大利亚纽卡斯尔大学的吉莉安·特纳（Gillian Turner）教授认为，人类的智力进化比别的任何遗传特征都要迅速，如果想要尽量快速的把一个基因在人群里传播，把它放在X染色体上是最明智的选择了。X染色体作为性染色体已经有三亿多年的历史了，它的大部分基因都得到了很好的保存，并且在性染色体上一直是主导的位置。所以有人猜测，X染色体上的进化并不主要靠新的基因的产生，而是很大程度上旧的基因产生新的组合。
不少科学家还猜测天才基因也是和X染色体息息相关的。下面这个图就代表着这么一个天才基因显现和传播的简易模型[5]。这个模型里只有六个基因，全部在X染色体上。第一代妈妈X染色体减数分裂之后产生了一个天才基因组合——全A基因的儿子。这个儿子和另外一个女人结婚，生了两个孩子，他的天才基因只能传给他的女儿，而不是他的儿子。而他的女儿再结婚，由于减数分裂中染色体发生重组(x的位置)的原因，天才基因组合被拆散了，所有的第四代都很平庸，但基因还在传播下去，期待着再次出现天才组合的机会。所以，虽然天才基因可以延续，但是天才的出现只是个偶然事件而已。
如果这是真的，天才基因还需要靠女儿传宗接代，那么各位天才男人们就应该生女儿，否则基因要是在儿子那里将会断了香火，对于人类来说那是多么大的损失啊。
参考资料：
Reed and Rich, Parent-Offspring Correlations and Regressions for IQ, Behavior Genetics, Vol. 12, No. 5, 1982
Ropers and Hame, X-linked mental retardation, Nature Reviews Genetics 6, 46-57, 2005
Nguyen and Disteche, High expression of the Mammalian X chromosome in brain, Brain Research, 1126: 46-49, 2006
Gregg, Parental Control over the Brain, Science: Vol. 330 no. 6005 pp. 770-771, 2010
Zechner et al, A high density of X-linked genes for general cognitive ability: a run-away process shaping human evolution? TRENDS in Genetics, Vol. 17, No. 12, 697-701, 2001
原文已发表在科学松鼠会，图片来自科学松鼠会。
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