Austriacki mnich Gregor Mendel przeprowadził rewolucyjne eksperymenty z roślinami grochu we wczesnych latach 1800, wykazując istnienie cech (nazwał je „czynnikami”), które potomstwo dziedziczy od swoich rodziców. Jego praca została uwieńczona trzema zasadami dziedziczenia mendlowskiego: prawem segregacji, prawem niezależnego asortymentu i prawem dominacji.
Prawo dominacji mówi, że allele dominujące (odmiana genu) są zawsze wyrażone w fenotypie (wyglądzie) organizmu, ponieważ maskują efekty alleli recesywnych. Cechy recesywne są widoczne tylko wtedy, gdy potomstwo dziedziczy allel recesywny dla danej cechy od obojga rodziców. Pozostałe dwa prawa dziedziczenia mendlowskiego dotyczą tworzenia gamet i niezależnego charakteru ich dziedziczenia.
Prawo Segregacji
Mejoza jest procesem tworzenia gamet plemnika i jaja. Każda gameta zawiera połowę (haploidalną) liczby chromosomów potrzebnych osobnikowi, więc w wyniku zapłodnienia potomstwo otrzymuje po jednym allelu danej cechy od każdego z rodziców. Prawo segregacji mówi, że geny rodziców muszą rozdzielić się losowo i równo na gamety podczas mejozy, aby istniała równa szansa na odziedziczenie przez potomstwo któregoś z alleli. Żaden allel nie jest faworyzowany ani nie ma przewagi nad innym.
Mendel zaobserwował segregację w swoich eksperymentach, gdy rośliny rodzicielskie grochu o dwóch cechach produkowały potomstwo, które wszystkie wyrażało cechy dominujące, ale ich potomstwo wyrażało cechy dominujące i recesywne w stosunku 3:1. W ramach tej pracy Mendel odkrył, że może przewidzieć kolor i wzrost potomstwa.
Prawo Niezależnego Asortymentu
To prawo mówi, że dziedziczenie allelu nie ma nic wspólnego z dziedziczeniem allelu dla jakiejkolwiek innej cechy. Allele od rodziców są przekazywane potomstwu niezależnie. Po zapłodnieniu zygota(y) może mieć dowolną kombinację chromosomów pochodzących od rodziców, a wszystkie możliwe kombinacje występują z równą częstością.
Podobnie jak segregacja, niezależna asocjacja występuje podczas mejozy, a konkretnie w fazie I, kiedy chromosomy ustawiają się w przypadkowej orientacji wzdłuż płytki metafazowej. Krzyżowanie, wymiana i rekombinacja informacji genetycznej między chromosomami również zachodzi w fazie I i zwiększa różnorodność genetyczną potomstwa.
Powyższy obraz ilustruje prawa dziedziczenia mendlowskiego. Segregacja gamet i niezależna asocjacja cech zachodzi w mejozie. W rezultacie każdy potomek kończy z pełną liczbą chromosomów zawierających losowo dobrane allele od każdego z rodziców.
.