A pista está na minha última frase e no script de demonstração do PyGTK. Sem sucesso, >>> import gtk não pode ser compilado com o suporte PyGTK.
Eu não defini corretamente $PYTHONPATH , o que deve não apenas apontar para /software/pygtk-2.24.0/gcc/lib/python2.7/site-packages , mas também para /software/pygtk-2.24.0/gcc/lib/python2.7/site-packages/gtk-2.0 . Então
export PYTHONPATH=/software/pygtk-2.24.0/gcc/lib/python2.7/site-packages/gtk-2.0:/software/pygtk-2.24.0/gcc/lib/python2.7/site-packages:$PYTHONPATH
após a instalação do PyGTK em meu diretório não padrão ter feito isso.