Кто вам сказал, что Gnome3 написан на .NET?
Из новых языков, которые активно используются в третьегноме - JavaScript. Однако ничего про .NET нет.
Насчёт тулкитов (GTK+ vs Qt) можно много спорить, однако всё же в Ubuntu основным тулкитом является GTK+ и стоит использовать его. Кстати я написал уже не одно приложение с использованием GTK+ и не заметил особенной сложности. Просто надо начинать не с Reference Manual (тут описаны методы всех его объектов, но для того чтобы это использовать надо уже знать что ты хочешь), а с различных уроков по GTK (кстати есть и на русском). Где поэтапно рассказывают со всеми пояснениями как написать, например, простой текстовый редактор или калькулятор. И тогда уже станет понятно основа GTK+. И когда захочется большего, то уже обращаться непосредственно к developer.gnome.org
По теме: не думаю, что тот кто задал вопрос имел ввиду именно системные вызовы POSIX. Его скорее интересует как писать обычные приложения - с окошками, кнопочками и менюшками. А для этого в Linux следует пользоваться одним из тулкитов.