La genetica mendeliana
Lavorando con delle piante di piselli, Mendel ha scoperto che gli incroci tra genitori che differivano per un tratto producevano una prole F1 che esprimeva tutti i tratti di un genitore. I tratti osservabili sono indicati come tratti dominanti e i tratti non espressi sono descritti come recessivi. Quando la prole dell'esperimento di Mendel veniva auto-incrociata, la prole F2 esibiva il tratto dominante o il tratto recessivo in un rapporto di 3:1, confermando che il carattere recessivo era stato trasmesso fedelmente dal genitore P0 originale. Gli incroci reciproci generavano rapporti di prole F1 e F2 identici. Esaminando le dimensioni del campione, Mendel mostrò che i suoi incroci si comportavano in modo riproducibile secondo le leggi della probabilità, e che i tratti erano stati ereditati come eventi indipendenti.
In uno dei suoi esperimenti sui modelli di ereditarietà, Mendel incrociò piante che producevano sempre fiori viola con piante che producevano sempre fiori bianchi (generazione P). Gli ibridi risultanti nella generazione F1 avevano tutti fiori viola. Nella generazione F2, circa tre quarti delle piante avevano fiori viola e un quarto aveva fiori bianchi.
Quando vengono incrociati individui omozigoti che differiscono per un certo tratto, tutta la prole sarà eterozigote per quel tratto. Se i caratteri sono ereditati come dominanti e recessivi, l'intera progenie F1 esibirà lo stesso fenotipo del genitore omozigote per il carattere dominante. Se questa prole eterozigote viene auto-incrociata, la prole F2 che ne risulta avrà la stessa probabilità di ereditare gameti portatori del carattere dominante o recessivo, dando origine a prole di cui un quarto è omozigoti dominanti, metà eterozigoti e un quarto omozigoti recessivi. Siccome gli individui omozigoti dominanti ed eterozigoti sono identici per quanto riguarda il loro fenotipo, i tratti osservati nella prole F2 presenteranno un rapporto di tre dominanti a uno recessivo.