一個(gè)有23條染色體的精子,是由精巢內(nèi)具有46條染色體的一個(gè)普通細(xì)胞進(jìn)行減數(shù)分裂所產(chǎn)生的。到底哪 23條染色體進(jìn)入一個(gè)精子細(xì)胞呢?一個(gè)精子不應(yīng)得到任何的23條染色體,這點(diǎn)顯然很重要,也即它不可以有兩個(gè)拷貝的卷13,而卷17卻一個(gè)拷貝也沒(méi)有。一個(gè)個(gè)體可以把全部來(lái)自其母親的染色體賦予他的一個(gè)精子(即卷1b,卷 2b,卷3b……卷 23b),這在理論上是可能的。在這種不太可能發(fā)生的情況中,一個(gè)以這類精子受孕的兒童,他的一半基因是繼承其祖母的,而沒(méi)有繼承其祖父的。但事實(shí)上這種總額的全染色體的分布是不會(huì)發(fā)生的。實(shí)際情況要復(fù)雜得多。請(qǐng)不要忘記,一卷卷的藍(lán)圖(染色體)是作為活頁(yè)夾來(lái)看待的。在制造精子期間,某一卷藍(lán)圖的許多單頁(yè)或者說(shuō)一疊一疊的單頁(yè)被抽出并和可供替換的另一卷的對(duì)應(yīng)單頁(yè)相互交換。因此,某一具體精子細(xì)胞的卷 1的構(gòu)成方式可能是前面 65頁(yè)取自卷 1a,第 66頁(yè)直到最后一頁(yè)取自卷 1b。這一精子細(xì)胞的其他 22卷以相似的方式組成。因此,即使一個(gè)人的所有精子的 23條染色體都是由同一組的46條染色體的片斷構(gòu)成,他所制造的每一個(gè)精子細(xì)胞卻都是獨(dú)特的。卵子以類似的方式在卵巢內(nèi)制造,而且它們也各具特色,都不相同。
實(shí)際生活里的這種混合構(gòu)成法已為人們所熟知。在精子(或卵子)的制造過(guò)程中,每條父體染色體的一些片斷分離出來(lái),同完全相應(yīng)的母體染色體的一些片斷相互交換位置(請(qǐng)記住,我們?cè)谥v的是最初來(lái)自制造這個(gè)精子的某個(gè)個(gè)體的父母的染色體,也即由這一精子受精最終所生的兒童的祖父母的染色體)。這種染色體片斷的交換過(guò)程稱為“交換”(crossover)。這是對(duì)本書(shū)全部論證至關(guān)重要的一點(diǎn)。就是說(shuō),如果你用顯微鏡觀察一下你自己的一個(gè)精子(如果是女性,即為卵子)的染色體,并試圖去辨認(rèn)哪些染色體本來(lái)是父親的,哪些本來(lái)是母親的,這樣做將會(huì)是徒勞的(這同一般的體細(xì)胞形成鮮明對(duì)照)。精子中的任何一條染色體都是一種湊合物,即母親基因同父親基因的嵌合體。
以書(shū)頁(yè)比做基因的比喻從這里開(kāi)始不能再用了。在活頁(yè)夾中,可以將完整的一頁(yè)插進(jìn)去、拿掉或交換,但不足一頁(yè)的碎片卻辦不到。然而,基因復(fù)合體只是一長(zhǎng)串核苷酸字母,并不明顯地分為一些各自分離的書(shū)頁(yè)。當(dāng)然蛋白質(zhì)鏈信息的頭和尾都有專門的符號(hào),即同蛋白質(zhì)信息本身一樣,都以同樣4個(gè)字母的字母表表示。在這兩個(gè)符號(hào)之間就會(huì)制造一個(gè)蛋白質(zhì)的密碼指令。如果愿意,我們可以把一個(gè)基因理解為頭和尾符號(hào)之間的核苷酸字母序列和一條蛋白質(zhì)鏈的編碼。我們用“順?lè)醋印保╟istron)這個(gè)詞來(lái)表示具有這樣定義的單位。有些人將基因和順?lè)醋赢?dāng)做可以相互通用的兩個(gè)詞來(lái)使用。但交換卻不遵守順?lè)醋又g的界限。不僅順?lè)醋又g可以發(fā)生分裂,順?lè)醋觾?nèi)也可發(fā)生分裂。就好像建筑師的藍(lán)圖是畫在46卷自動(dòng)收?qǐng)?bào)機(jī)的紙條上,而不是分開(kāi)的一頁(yè)一頁(yè)的紙上一樣。順?lè)醋訜o(wú)固定的長(zhǎng)度。只有憑借紙條上的符號(hào),尋找信息頭和信息尾的符號(hào)才能找到前一個(gè)順?lè)醋拥胶翁帪橹?,下一個(gè)順?lè)醋釉诤翁庨_(kāi)始。交換表現(xiàn)為這樣的過(guò)程:取出相配的父方同母方的紙條,剪下并交換其相配的部分,不論它們上面畫的是什么。
本書(shū)書(shū)名中所用的基因這個(gè)詞不是指單個(gè)的順?lè)醋樱悄撤N更細(xì)致復(fù)雜的東西。我下的定義不會(huì)適合每個(gè)人的口味,但對(duì)于基因又沒(méi)有一個(gè)普遍讓人接受的定義。即使有,定義也不是神圣不可侵犯的東西。如果我們的定義下得既明確而又不模棱兩可,按照我們喜歡的方式給一個(gè)詞下一個(gè)適用于自己的目的的定義也未嘗不可。我要采用的定義來(lái)源于威廉斯。