這涉及兩個概念——X染色體失活(X-inactivation)和減數分裂中的染色體重組。
對于男人來說,X染色體上編譯大腦結構的基因的任務很簡單,因為只有一份基因,只管拿去用就好了。而對于女人來說,她們有兩套X染色體,如果兩套都用來表達蛋白質,那就亂了套。
所以選擇用哪一套去編譯大腦就成了個難題。在女人的細胞中,兩套X染色體會自動有一套失去活性,只留有一套解碼編譯蛋白質,這種兩條X染色體的其中之一失去活性的現象就被稱之為X染色體失活。
現在普遍認為,在女性胚胎發育時期,大部分情況下,不同細胞中選擇哪一套X染色體失活的過程是隨機的。導致的結果是,大約一半的胚胎細胞來自于母親的X染色體失活,而另一半是來自于父親的X染色體失活。
所以基因編譯大腦結構的時候,一會兒是來自于母親的X染色體起作用,一會兒卻是來自父親的起作用,隨機選擇,沒有固定的模式,將X染色體基因表達充分的混合。
另外,人的X染色體里還有大約 15%的基因是可以逃過失活一劫的,這讓本來已經非常復雜的X染色體編譯更是變得撲朔迷離。
另一方面,減數分裂是一種特殊的細胞分裂方式。當性細胞分裂時,染色體只復制一次,細胞連續分裂兩次,這樣,細胞中染色體數目就減半了。
女性有兩個 X染色體,減數分裂的時候每個卵細胞里就各分得一個X。
細胞連續分裂的時候染色體還會發生多次重組,兩條來自父母的不同的X染色體會交換某些同一位置上的基因,這就讓后每個卵細胞里分到的X染色體里混合了原本兩個X染色體的基因。
所以,當兒子從媽媽那里得到X染色體的時候,是已經經過了減數分裂和染色體重組的結果,是混合了來自他外公外婆的X染色體的結果。
而他的媽媽編譯大腦的時候用的X染色體也是被隨機選擇過的,母子倆的大腦結構可能完全的不一樣,也可能有很大的相似程度,有可能的結果是既有一部分的相似度,又有一部分的不同。
大自然的設計就是如此巧妙,盡管媽媽在兒子智力遺傳問題上要負主要責任,但是僅憑媽媽的聰明程度還是不能絕對預測出兒子智力水平的高低。
另外,由于基因印記(Genomic imprinting)的存在,有科學家猜測相對于母親通過X染色體遺傳智力,父親是通過常染色體表達基因從而影響子代的大腦和行為的。但由于基因印記很少見,只占不足1%,這種影響并不顯著。
人類智力的進化和天才基因
X染色體上集中了大量智力基因聽起來好像對于男人來說是不利的,但很多科學家認為,這其實是人類智力進化的一個很大的優勢。
澳大利亞紐卡斯爾大學的吉莉安·特納(Gillian Turner)教授認為,人類的智力進化比別的任何遺傳特征都要迅速,如果想要盡量快速的把一個基因在人群里傳播,把它放在X染色體上是明智的選擇了。