При оплодотворении, при объединении двух половых клеток по каждому свойству в оплодотворённой половой клетке получается двойной набор крупинок: один с отцовской, другой с материнской стороны.
Для наглядности приведём классический для менделистской генетики пример скрещивания двух форм гороха, отличающихся друг от друга, например, по окраске цветков. Хромосомы с крупинками (генами) вещества наследственности, определяющими красный цвет, при оплодотворении объединяются в одно ядро с хромосомами, содержащими гены белой окраски цветков. При делении оплодотворённой клетки каждая из хромосом — материнская и отцовская — также продольно делится на две равноценные. По одной из каждой пары хромосомы отходят к полюсам делящейся клетки. Согласно такому представлению, все клетки гибридного организма обладают в чистом виде одинаковым количеством вещества наследственности и отцовской и материнской формы. Иное получается при редукционном делении, происходящем у животных организмов при образовании половых клеток и у растений перед образованием половых клеток. Хромосомы тогда не расщепляются по своей длине, а образуют парочки из аналогичных отцовских и материнских, а потом расходятся из этих пар к разным полюсам. Получаются клетки, содержащие из каждой пары только отцовскую или материнскую хромосому.
Генетики считают, что хромосомы каждой родительской формы в гибридной клетке не теряют своих свойств, своей индивидуальности. Они там находятся в чистом отцовском и материнском виде. При редукционном делении, когда к полюсам делящейся клетки отходят из каждой гомологической пары к одному — отцовская, к другому — материнская хромосома, получается половая клетка (гамета) чистая, негибридная по тем свойствам, гены которых находились в данной хромосоме.
Таким образом, во взятом нами примере скрещивания белоцветкового с красноцветковым горохом половина всех половых клеток будет иметь по хромосоме с геном или с генами красной окраски, другая половина количества половых клеток будет обладать хромосомой с крупинками наследственности белых цветков. При самооплодотворении таких гибридных растений мужские половые клетки, по теории вероятности, могут объединяться с женскими, то есть с яйцеклетками, в трёх комбинациях.
Первая: мужская половая клетка, обладающая геном красноцветковости, может объединяться с яйцеклеткой, содержащей также хромосому с крупинкой (геном) красноцветковости. Получится зигота с наследственным веществом только признака красноцветковости.
Вторая: мужская клетка с наследственным веществом свойства белоцветковости объединяется с яйцеклеткой, также обладающей свойством белой окраски. Получится зигота с наследственным свойством только белоцветковости.
Третья: мужская половая клетка, содержащая вещество, обусловливающее красноцветковость, объединяется с яйцеклетками, обладающими свойством белоцветковости. Получится зигота с двойственной наследственностью, с красной и белой окраской цветков. То же и при объединении мужских белоцветковых с женскими красноцветковыми.
В общем при самоопылении указанных гибридных растений гороха Получатся зиготы: 25 % с чистой наследственностью красной окраски, 25 % с чистой наследственностью белой окраски и 50 % с двойственной наследственностью. Оплодотворённые половые клетки по наследственным признакам окраски цветков получатся в отношении 1 красная: 2 гибридных: 1 белая.
Ещё издавна было известно, что в скрещиваниях форм гороха и многих других растений с красной и белой окраской цветков в громадном большинстве случаев гибриды получаются с красными цветками. То же наблюдалось и в опытах Грегора Менделя при скрещивании горохов. Это явление получило название доминирования одного наследственного свойства над другим, контрастным ему.
На основании изложенного рассуждения менделисты приходят к выводу, что второе гибридное поколение от скрещивания красно-цветковых с белоцветковыми горохами всегда должно иметь 75 % (25 % чистых +50 % гибридных) красноцветковых растений и 25 % чистых бело-цветковых растений. Отношение красноцветковых к белоцветковым всегда должно быть 3:1.
Этот, по меткому выражению Мичурина, «гороховый закон» менделисты навязывают всей живой природе. На самом же деле он в корне неверен даже и для гибридов гороха, в том числе и для фактического материала, полученного в опытах самим Менделем. Разные потомства отдельных гибридных растений и в опытах Менделя давали разнообразие, далеко выходящее за пределы отношения 3:1. Так, в потомстве одного растения было получено на 20 жёлтых семян 19зелёных, у другого растения — на 32 жёлтых только одно зелёное.