染色體的每一個單組里都包含著全部的密碼信息，這是我們所作研究得出的結論。當然，也有一些減數分裂后并不立即受精的情況。單倍體細胞雖然經歷了多次有絲分裂，但結果全是單倍體的個體，雄蜂就是一個例子。雄蜂是一個雌配子生殖產生的，它沒有父親，它的體細胞都是單倍體。實際上，從雄蜂在它一生中的唯一任務來看，我們不妨稱它為一個大精子。然而，這個觀點也許并不很準確。很多植物通過減數分裂產生單倍體配子，我們稱其為孢子。孢子落在地上，就像種子一樣發育成真正的單倍體植物，其大小與二倍體相當。圖5是森林中的一種苔蘚植物的草圖。在底部是長有葉片的單倍體植物，叫配子體；在它的頂部發育成了性器官和配子，按照相互受精的方式產生了二倍體植物。在莖的頂部有莢，稱為孢子囊。孢子囊通過減數分裂可以產生孢子，因而這個二倍體植物稱為孢子體。當孢子囊張開的時候，孢子便落地發育成有葉片的莖，如此不斷地往復。以上事件的連續過程稱之為世代交替。只要你愿意，你也可以認為人和動物也是這樣的。我們的身體就相當于孢子體，我們的孢子就是上面所說的保留著的細胞，通過這些細胞的減數分裂產生出單細胞。

7．減數分裂的突出性質

對于個體的生殖繁育而言，最為重要的且起決定作用的事件不是受精而是減數分裂。一組染色體來自父體，另一組染色體來自母體，這是誰都無法干預的事情。每個男人正好一半遺傳自他的父親，一半遺傳自他的母親。女人也一樣。至于父親的遺傳占優勢還是母親的遺傳占優勢，那是另外一個問題和原因了，留待以后會講到。

可是，當你把遺傳的起源追溯到你的祖父母時，情況就不一樣了。先把注意力放在父親的那一套染色體，特別是其中的一條，比如第5號染色體。這條染色體要么是我父親從他的父親那里得來的精確的復制品，要么是我父親從他的母親那里得到的精確復制品。1886年11月，在父親的體內發生了減數分裂，產生了一個精子。幾天以后，這個精子在我的誕生過程中發揮了關鍵作用。但究竟是祖父的還是祖母的復制品包含在這個精子里，其概率是50∶50。我父親的染色體組的第1，第2，第3，…，第23號染色體都如上面所說的那樣，母親的每一條染色體也隨之作出相應的修正。所有46條染色體都是相互獨立的，即使父親的第5號染色體來自我的祖父約瑟夫·薛定諤，第7號染色體究竟是來自我的祖父還是祖母瑪麗·尼玻格娜，它們的概率其實是相等的。

8．交換，特性的定位

純粹的概率事件在后代的成長中將會看到更多的祖先遺傳特性的混合。上面的討論中，我們假設染色體是一個整體，要么來自祖父，要么來自祖母。簡而言之，單個染色體是整個地遺傳下去的。然而，事實上并不是這樣的，染色體并不是整個地全部遺傳下去。在減數分裂中，來自父體的同源染色體彼此連在一起，在分離之前有時整段地進行交換，圖6表明了交換的方式。通過交換，染色體不同部位上的特性就會在孫子那一代各自分離，使得兼有祖父和祖母的特性。正是由于這種交換，雖然既不多見也不頻繁，但卻為我們提供了高貴的染色體定位信息。

如果沒有交換，同一條染色體的編碼的兩個特性會永遠一起遺傳給后代。不同染色體的兩個特性以50∶50的概率被分開，這樣的話兩條染色體不會一起傳給下一代。交換打亂了這樣的規律和概率。從繁育試驗中我們可以確定交換的概率：交換打斷位于同一條染色體上的兩個特性之間的“連鎖”越少，它們就會越靠近。因為靠得越近，形成交換點的機會就越少，而染色體上位于兩端的遠處特性就被分離開來。

在不同的群體試驗中，檢驗的特性確定也被分成了幾個群，群與群之間沒有連鎖，就像是幾條不同的染色體被分開歸類一樣。每個群可以畫出反映特性分布的直線圖，它定量地說明了該群內任何兩個性狀之間的連鎖程度。所以，這些特性是有準確的定位的，沿著一條直線分布，就像棒狀的染色體那樣。

當然，這種直線式的描繪還是比較空洞甚至是過于簡單了的。我們并沒有充分說明通過特性可以知道些什么，統一的“整體”有機模式被我們人為地分解成了“特性”，這不是妥當和可能的方法。在具體的實例中，如祖先在某些方面確實存在著差別（比如，一個是藍色眼睛，另一個是棕色眼睛），那么其后代要么繼承這個，要么繼承那個。我們就是要找到這差別的位置，專業術語稱為“位點”，相對應的物質稱為“基因”。我認為，特性的差別是比特性本身更為基本的概念，雖然這樣的說法本身就是一個邏輯與語意的混亂。特性的差別實際上是不連續的，這一點在下面的章節談到突變的時候就會涉及到。

9．基因的最大體積

基因這個名詞已經給大家介紹過了，我們把它作為一定的遺傳物質的載體。接著，我們從兩個方面繼續深入談談它的特征。第一是基因本身的大小，也就是說如果我們要對它進行定位的話，它的體積可以達到多小的范圍；第二是基因的持久性如何，我們怎樣從遺傳模式的維持時間中推斷出來。，對于基因的體積，我們可以采用兩種方法。一種是采用繁育試驗的方法，一種是直接的顯微鏡觀察。第一種就是采用上面講過的方法，把許多不相同的性狀（以果蠅為例）定位在染色體上，測量染色體的長度并除以性狀的個數，再乘以染色體的橫截面即可。但是，由于只有進行交換并使得染色體偶然分離的性狀才算是不同的性狀，所以它們不能代表全部微觀的或分子的結構。另外，用這種方法估算出來的體積是最大體積，因為隨著遺傳學分析而不斷分離出來的性狀數目在不斷增加。

另一種方法是直接在顯微鏡下面進行觀察，實際上也不是直接的估算。果蠅的某些細胞由于某種原因是大大增加了的，染色體也是這樣。在染色體上，你可以看到深色橫紋的密集圖案，這些橫紋的數目大致有2000個，大體上和繁育試驗得出的基因數目相等。C.D.達林頓曾經研究得出了上面的結論，他還傾向于認為橫紋帶的存在就是實際的基因數目。測量出細胞染色體的長度，直接除以橫紋的數目（2000）就代表了基因的大小。按照這種方法，他得出一個基因的體積大概相當于一個邊長為300埃的立方體。鑒于這種方法的不精確性，我們認為這與第一種方法得出的體積不相上下。

10．小的數量

下面我們用統計物理學對上面的結論和事實作一個解釋。首先我們應注意一個事實，即在液體或固體中300埃相當于100個或者150個原子的距離。所以，一個基因包含的原子不會超出100萬或幾百萬個。如果要遺傳一種遵循統計物理學的行為，從這個觀點來看這個數目是太小了。即便所有的原子都起作用，就像在氣體或液體中那樣，這個數目還是太少?；虿皇且坏我后w，它更可能是一個大的蛋白質分子，分子中的每一個原子，每一個自由基，每一個雜合環都起著各自的作用，這些作用與其他類似的原子、自由基和雜合環是不同的。這是霍爾頓和達林頓等遺傳學權威的意見，我們馬上就要進行驗證這些權威意見的試驗了。

11．持久性

現在討論第二個問題：遺傳特性可以保持多長時間不變，攜帶這些遺傳特性的物質結構是怎樣的呢？

回答這個問題很簡單，不需要專門的研究。因為遺傳這個詞本身就告訴我們不變性是持久永恒的。父母傳給子女的并不是這個或者那個具有明顯個人特征的性狀，比如鷹鉤鼻、短手指、血友病、風濕癥、色盲等。我們可以直接選擇這些性狀來研究遺傳規律，但是遺傳性狀實際上不僅僅是指個體明顯的外在特征，它更是一種表型的綜合模式。它們經歷了若干世代，被完整地傳下來，并沒有可以觀察到的明顯變化。盡管不能說它們是幾萬年不變，但至少在幾百年內是不變的。合成受精卵的兩個細胞核的物質結構在傳遞的過程中，承載著遺傳性狀，幾乎每次傳遞都是這樣。這不能不說是一個奇跡。不過，人類的整個生命的延續依賴遺傳的神奇作用，而我們運用認知能力獲取關于這種奇跡的知識，我想這又是一個更偉大的奇跡了。