基因的載體是染色體DNA,在繁殖后代的時候父母將一半的染色體隨機打包到生殖細胞中遺傳給后代,父親提供的精子和母親提供的卵細胞各提供組成人體46條染色體的一半即23條,但實際上每條染色體的大小是不一樣的,攜帶的基因數(shù)目也不相同,比如1號染色體攜帶有大約4220個基因,但是最小的Y染色體實際上只有200個基因左右,其中只有幾十個是編碼蛋白質(zhì)的。
為了計算方便,我們假設(shè)每條染色體攜帶的基因數(shù)目是一樣的。孩子50%的基因各自來自父母雙方,父母50%的基因來自祖父母或外祖父母。因此,50% x 50%=25%或1/4是孫輩與祖父母或外祖父母共有的基因,依次類推,你的基因有1/8來自曾祖父母,1/16來自每一個曾曾祖父母,也就是你祖父母的祖父母,呈指數(shù)級減少。
但是,上面的計算和代際關(guān)系圖表只代表了你將從每一位祖先那里繼承的平均值,實際上染色體很少是平均分配的,何況50%染色體即23條也沒辦法平均分配。實際上生殖細胞在減數(shù)分裂染色體打包過程中是隨機的,既可能打包來自父親的那條染色體,也可能打包來自母親的那條染色體,兩者的概率是相等的,都是1/2。
所以,現(xiàn)實中染色體很少被精確地分成兩半,如果用百分比來表示,大部分情況下祖父母的DNA中有18-32%將傳遞給孫輩,平均為25%,但是爺爺奶奶兩個加起來一共貢獻了50%的基因,這是固定的。極端條件下的50%可能都來自爺爺或者奶奶,但是由于是孫子,所以性染色體Y染色體肯定是來自爺爺?shù)?。所以,即使是一個混血兒,到了第三代,混血DNA也可能完全丟失。此外,線粒體DNA有自己的一組基因,因為女性制造卵子,因此所有線粒體基因完全是由母親貢獻的。