一個有23條染色體的精子，是由精巢內(nèi)具有46條染色體的一個普通細(xì)胞進行減數(shù)分裂所產(chǎn)生的。到底哪 23條染色體進入一個精子細(xì)胞呢？一個精子不應(yīng)得到任何的23條染色體，這點顯然很重要，也即它不可以有兩個拷貝的卷13，而卷17卻一個拷貝也沒有。一個個體可以把全部來自其母親的染色體賦予他的一個精子（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，而沒有繼承其祖父的。但事實上這種總額的全染色體的分布是不會發(fā)生的。實際情況要復(fù)雜得多。請不要忘記，一卷卷的藍圖（染色體）是作為活頁夾來看待的。在制造精子期間，某一卷藍圖的許多單頁或者說一疊一疊的單頁被抽出并和可供替換的另一卷的對應(yīng)單頁相互交換。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頁取自卷 1a，第 66頁直到最后一頁取自卷 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，他所制造的每一個精子細(xì)胞卻都是獨特的。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）的制造過程中，每條父體染色體的一些片斷分離出來，同完全相應(yīng)的母體染色體的一些片斷相互交換位置（請記住，我們在講的是最初來自制造這個精子的某個個體的父母的染色體，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程稱為“交換”（crossover）。這是對本書全部論證至關(guān)重要的一點。就是說，如果你用顯微鏡觀察一下你自己的一個精子（如果是女性，即為卵子）的染色體，并試圖去辨認(rèn)哪些染色體本來是父親的，哪些本來是母親的，這樣做將會是徒勞的（這同一般的體細(xì)胞形成鮮明對照）。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。

以書頁比做基因的比喻從這里開始不能再用了。在活頁夾中，可以將完整的一頁插進去、拿掉或交換，但不足一頁的碎片卻辦不到。然而，基因復(fù)合體只是一長串核苷酸字母，并不明顯地分為一些各自分離的書頁。當(dāng)然蛋白質(zhì)鏈信息的頭和尾都有專門的符號，即同蛋白質(zhì)信息本身一樣，都以同樣4個字母的字母表表示。在這兩個符號之間就會制造一個蛋白質(zhì)的密碼指令。如果愿意，我們可以把一個基因理解為頭和尾符號之間的核苷酸字母序列和一條蛋白質(zhì)鏈的編碼。我們用“順反子”（cistron）這個詞來表示具有這樣定義的單位。有些人將基因和順反子當(dāng)做可以相互通用的兩個詞來使用。但交換卻不遵守順反子之間的界限。不僅順反子之間可以發(fā)生分裂，順反子內(nèi)也可發(fā)生分裂。就好像建筑師的藍圖是畫在46卷自動收報機的紙條上，而不是分開的一頁一頁的紙上一樣。順反子無固定的長度。只有憑借紙條上的符號，尋找信息頭和信息尾的符號才能找到前一個順反子到何處為止，下一個順反子在何處開始。交換表現(xiàn)為這樣的過程：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。

本書書名中所用的基因這個詞不是指單個的順反子，而是某種更細(xì)致復(fù)雜的東西。我下的定義不會適合每個人的口味，但對于基因又沒有一個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詞下一個適用于自己的目的的定義也未嘗不可。我要采用的定義來源于威廉斯。