Jauh sebelum penemuan bahwa asam deoksiribonukleat adalah molekul yang bertanggung jawab untuk mewariskan sifat-sifat dari orang tua kepada mereka keturunannya, biarawan Eropa Tengah Gregor Mendel melakukan eksperimen pada tanaman kacang polong untuk mengetahui cara kerja proses keturunan. Dengan menetapkan prinsip-prinsip dominasi dan resesif genetik, Mendel menentukan bagaimana menemukan genotipe suatu individu dengan mengamati keturunannya dari persilangan uji.
Gen pembawa
Dalam genetika Mendel, setiap sifat yang dapat diukur, fenotipe, dari suatu individu, seperti warna bunga, panjang batang, atau bentuk bijinya, dikendalikan oleh sepasang gen. Perbedaan sifat-sifat ini disebabkan oleh individu yang berbeda yang memiliki bentuk alternatif dari gen yang sama, yang dikenal sebagai alel. Misalnya, tanaman kacang polong yang dipelajari Mendel memiliki biji yang bulat atau biji yang keriput. Banyak dari tanaman ini, ketika dibiarkan melakukan penyerbukan sendiri, adalah pemuliaan sejati, menghasilkan keturunan dengan fenotipe yang sama: tetua biji bulat menghasilkan keturunan biji bulat dan sebaliknya.
Menyamarkan Resesif
Namun, Mendel memperhatikan bahwa beberapa tanaman berbiji bulat, ketika menyerbuki sendiri, menghasilkan campuran keturunan yang bulat dan keriput. Selain itu, tanaman biji keriput yang menyerbuki sendiri tidak pernah menghasilkan keturunan biji bulat. Mendel menyimpulkan bahwa tetua biji bulat dalam kasus ini pasti memiliki alel berkerut, tetapi ekspresi gen ini ditutupi oleh adanya alel bulat. Demikian juga, tanaman keriput yang berkembang biak dengan benar pasti memiliki dua salinan alel keriput. Karena perilaku ini, dia menetapkan biji bulat sebagai "dominan" dan biji keriput sebagai "resesif," dan dia menemukan bahwa banyak sifat lain mengikuti pola yang sama.
Membuat Salib
Penemuan ini berarti bahwa tanaman biji bulat yang tidak diketahui dapat berupa homozigot, membawa dua alel dominan, atau heterozigot, membawa satu alel dominan dan satu resesif. Untuk membedakan antara kemungkinan genotipe ini, Mendel mengembangkan prosedur yang dikenal sebagai uji silang. Dia mengambil tanaman biji keriput, yang dia tahu homozigot untuk alel resesif, dan melakukan penyerbukan silang dengan tanaman misteri. Dia kemudian melihat fenotipe keturunan dari salib.
Rasio dan Hasil
Mendel tahu bahwa setiap keturunan menerima satu salinan gen untuk bentuk benih dari setiap orang tua. Oleh karena itu, semua dijamin memiliki satu alel resesif dari induk yang keriput. Jika induk biji bulat homozigot, maka semua keturunannya akan menerima alel dominan juga, menghasilkan heterozigositas seragam dan biji bulat. Sebaliknya, jika orang tua itu heterozigot, setengah dari keturunannya akan menerima alel resesif, menghasilkan campuran 1-1 dari keturunan biji bulat dan keriput. Bagi Mendel, hasil yang terlihat ini mengungkapkan cara kerja hereditas yang saat itu tidak terlihat.