導(dǎo) 讀
男女性別差異是多層次、多水平的,大腦的性別差異除了性激素作用外,XY染色體的差異起重要作用。一些臨床觀察和實驗研究發(fā)現(xiàn),XY染色體對男女大腦性別差異的具有促進和抑制雙重作用。正常女性的兩條X染色體“隨機”失活了一條,但是45 X0患者表現(xiàn)為先天性卵巢發(fā)育不全、智力低下?!爸巧袒颉笔遣皇蔷驮赬染色體上,“天才”兒子的智商是由媽媽遺傳的嗎?
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女人的染色體46 XX,男人為46 XY,差別僅僅在于一條性染色體。遺傳和基因上的如此“細微”的差別(只占1/48),使得形形色色的男女之間產(chǎn)生天壤之別的性別差異。卵子都是23 X;精子有23 X和23 Y二種。無論是自然授精、人工授精還是試管嬰兒,一個精子與一個卵子融合形成受精卵--胚胎,遺傳基因就確定了(46 XX或者46 XY),正是男人的精子決定了夫妻是生兒子還是生女兒。
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三個層面的性別差異
因為在Y染色體上有決定性別的基因(SRY、TDF),誘導(dǎo)胚胎形成睪丸;無Y染色體(SRY)的胚胎,自發(fā)地形成卵巢。 這是男女性別差異的第一個層面。
在睪丸或卵巢形成之后,能分泌雄激素和雌激素,使胚胎形成內(nèi)外生殖器官。如睪酮誘導(dǎo)胚胎形成附睪、輸精管、射精管,雙氫睪酮誘導(dǎo)胚胎形成陰莖和陰囊;沒有雄激素的作用,胚胎將形成子宮、輸卵管和女外生殖器官。 這是男女性別差異的第二個層面。
男女性別差異的第三個層面在青春期發(fā)育和性成熟,以及成年男女的性與生殖,似乎也是激素起決定性作用。至于性行為的差異,除性激素的作用外,社會、家庭、心理、行為等方面的因素共同作用。性激素之外的因素,是性染色體,因為腦及其他組織的性別差異不能完全用性激素來解釋,顯然忽視了XY染色體的作用。男女腦組織形態(tài)和神經(jīng)化學的差異,是導(dǎo)致還是抑制性別差異,或者兼而有之?例如,男女腦的抗利尿激素神經(jīng)分布存在很大差異,阻斷了一些性別差異的發(fā)生(如社會認同的兩性行為),卻又產(chǎn)生其他一些差異(如男性的侵犯行為)。這些性別差異,在性激素之前就形成,完全不能用性腺和激素來解釋,只能用遺傳學上的XY染色體差異來解釋。
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染色體基因可能直接影響腦的發(fā)育
一般認為,性激素是啟動非性腺組織性分化的分子信號。Klinefelter綜合征的染色體為47 XXY,多余一條X染色體,引起先天性睪丸發(fā)育不良,進而雄激素水平低。對Klinefelter綜合征患者的智力、精神的分析表明,患者學習成績進步較慢,尤其語言能力、執(zhí)行能力、概念形成、解決難題能力、反應(yīng)速度、計劃性、抑制能力、任務(wù)轉(zhuǎn)換能力的缺陷。動物研究發(fā)現(xiàn),雄性斑雀能唱悠揚清脆的求偶歌曲,而雌性不能,因為雄雀腦中管理唱歌的神經(jīng)回路大得多、含更多的神經(jīng)元;如果雌雀孵化時用雄激素處理,雌雀也擁有雄性化的神經(jīng)回路(唱歌回路),成年后也能唱求偶的歌。人類腦的性別差異,不僅在于生殖方面,而在于更多方面,甚至神經(jīng)和精神疾病的易感性也有差別;性激素可能會引起某些并不希望出現(xiàn)的性別差異(如雄激素的侵犯性作用),腦的差異則可能校正了這種差異,體現(xiàn)了XY染色體在腦性別差異中的雙重功能。
導(dǎo)致男女腦功能性別差異的原因有二方面,一是腦細胞攜帶不同的性染色體,二是整個生命中受不同的性激素影響。X染色體含豐富的、與腦發(fā)育有關(guān)的重要基因。X與Y染色體的基因表達差異,在于X染色體的基因劑量、X-Y染色體的基因差異、以及X染色體基因的父母來源。Y染色體編碼很少的蛋白質(zhì),造成XX細胞與XY細胞的蛋白量的差異;其次,許多Y染色體基因與X染色體基因具有同源性,但這類同源的性染色體基因并不在兩種性別共同表達。
一條X染色體“隨機”失活
X染色體攜帶2000-3000個基因,Y染色體只能攜帶20-30個基因,這是因為Y染色體在進化過程中基因逐漸減少。為了避免性染色體上特異基因的過量表達及其負面影響,女性兩條X染色體中的一條采取隨機“沉默”,即所謂的X失活,形成“巴爾氏小體”。既然如此,男性因為有Y染色體,好像是“多”了點什么,應(yīng)當就是SRY,決定了胚胎性腺形成睪丸而不是卵巢。事實上,人類女性的X染色體上約15%的基因能夠成功地逃避失活,即兩條X染色體都表達這15%的基因,因此女性這些基因的表達水平高于男性,好像男性又“少”了些什么,這些基因應(yīng)當是只存在于X染色體而不是常染色體。
所以,X染色體缺失(Turner綜合征)女患者,染色體為45 X0,只有1個X染色體(沒有失活的X染色體),表型為性腺發(fā)育不全、第二性征發(fā)育不全、個子短小、肘外翻,智力可能有輕度缺陷;X染色體過多的女性患者,如染色體為47 XXX、48 XXXX等(有2-3個X染色體失活),也存在性腺發(fā)育不全。而Y染色體過多,如染色體為47 XYY,多余一條Y染色體,表型為男性,身材高大,受尋釁、智力較差,可能有精神疾病和違法行為(部分患者沒有異常表現(xiàn));X染色體過多的男性患者,如克氏綜合征(47 XXY),臂和腿較長、小睪丸、精子缺乏、雄激素低、智力可能遲鈍。
兒子的智商是由媽媽遺傳的嗎?
X染色體2000-3000個基因,至少40%都在大腦里表達,這個比例(40%)要高于常染色體,也遠遠超過Y染色體。也就是說,X染色體對大腦結(jié)構(gòu)、認知能力、智力發(fā)育等具有巨大的作用。目前已經(jīng)確定,約有90個X染色體上的基因會影響智力;有一些生物學的研究,決定智商的8對基因位于X染色體。 女性的染色體是XX,其中一條來自母親,另一條來自父親,所以她的智商同時受到父親和母親的共同影響(中和效應(yīng))。由于男性染色體是XY,Y染色體一定來自父親,而他的X染色體一定來自于母親,是否兒子的智商是由母親遺傳呢? 實際情況并非如此,即便母親在兒子智力遺傳方面負主要責任,僅憑母親的聰明程度仍然不可能絕對預(yù)測兒子的智力水平。 有科學家推測,相對于母親通過X染色體遺傳兒子智力,父親是通過常染色體基因影響兒子的大腦和行為。
在漫長的進化過程中,X染色體上的大部分基因都得到了很好的保存;X染色體的進化并不主要依靠產(chǎn)生新基因,而很大程度上是舊基因產(chǎn)生了新組合。在精子和卵子形成過程中經(jīng)歷減數(shù)分裂,配對的染色體發(fā)生聯(lián)會、互換、重組。 當兒子從母親那里得到X染色體的時候,是已經(jīng)經(jīng)過了減數(shù)分裂和染色體重組的結(jié)果,混合了來自他外公和外婆的X染色體。母親位于X染色體上“天才基因的組合”在遺傳給下一代時被拆散了,并分散傳播下去;期待著再次出現(xiàn)相同“天才基因組合”的機會,也許是N代之后的事情。所以,X染色體上的“天才基因組合”只是個偶然事件而已,可遇而不可求。另一方面,當X染色體的某個“智商基因”發(fā)生突變時(假設(shè)突變成“天才”基因,或者變成“蠢材”基因),出生女兒時因為另一條正常X染色體具有中和效應(yīng)而表現(xiàn)不明顯;出生兒子時Y染色體上沒有與X染色體相對應(yīng)的基因配對以抵消或遮蔽它,突變的特征就顯露出來,兒子就表現(xiàn)為“天才”或者“蠢材”。因此,母親遺傳和基因突變共同決定兒子的智商,特殊“天才”或者“蠢材”往往是巨大基因變異的結(jié)果。
最近的研究發(fā)現(xiàn),Y染色體也影響智力,而常染色體對智力影響較X染色體更嚴重。業(yè)已發(fā)現(xiàn),約70個位于非性染色體上的基因會影響智力。5、9、10、13、18、21、22號染色體異常均導(dǎo)致嚴重智商障礙,相比之下,X染色體對智力影響實在算不上大。
影響孩子智商的遺傳因素并不是決定性的,后天的培養(yǎng)和塑造更加關(guān)鍵。父親母親和子女的智商都有關(guān)系,但也都不起決定作用。國外的研究發(fā)現(xiàn),父親和兒子智商的相關(guān)度為0.411,母親和兒子智商的相關(guān)度也僅為 0.443 (相關(guān)度越接近1,兩者相關(guān)性越強),這不足10%的差距實在是微乎其微。