Ilgi pirms atklājuma, ka dezoksiribonukleīnskābe ir molekula, kas atbildīga par vecāku īpašību nodošanu vecākiem pēcnācējiem, Centrāleiropas mūks Gregors Mendels veica eksperimentus zirņu augos, lai noskaidrotu iedzimtība. Nosakot ģenētiskās dominances un recesivitātes principus, Mendels noteica, kā atrast indivīda genotipu, novērojot tā pēcnācējus no testa krusta.
Gēnu nēsāšana
Mendelian ģenētikā katru indivīda izmērāmo pazīmi, fenotipu, piemēram, ziedu krāsu, stumbra garumu vai sēklu formu, kontrolē gēnu pāris. Šo īpašību atšķirības izraisa dažādi indivīdi, kuriem piemīt viena un tā paša gēna alternatīvās formas, kas pazīstamas kā alēles. Piemēram, Mendela pētītajos zirņu augos bija vai nu noapaļotas sēklas, vai krunkainas sēklas. Daudzi no šiem augiem, atstājot pašapputes, bija patiesi pavairotāji, kas deva viena un tā paša fenotipa pēcnācējus: apaļu sēklu vecāki radīja visus apaļo sēklu pēcnācējus un otrādi.
Recesīvā maskēšana
Tomēr Mendels pamanīja, ka daži no apaļajiem sēklu augiem, pašapputes apstākļos, radīja apaļo un grumbaino pēcnācēju maisījumu. Turklāt pašapputes grumbu sēklas augi nekad neražoja apaļus sēklu pēcnācējus. Mendels secināja, ka šajā gadījumā apaļo sēklu vecākiem jābūt grumbainai alēlei, bet šī gēna izpausmi maskēja apaļas alēles klātbūtne. Tāpat arī īstajiem vairošanās krokainajiem augiem jābūt ar divām grumbu alēles kopijām. Šīs uzvedības dēļ viņš apaļās sēklas atzina par "dominējošām" un grumbu sēklas par "recesīvām", un viņš atklāja, ka daudzas citas iezīmes seko līdzīgiem modeļiem.
Krusta izgatavošana
Šis atklājums nozīmēja, ka nezināms apaļo sēklu augs var būt vai nu homozigots, kurā ir divas dominējošās alēles, vai heterozigota, kurā ir viena dominējošā un viena recesīvā alēle. Lai nošķirtu šos iespējamos genotipus, Mendels izstrādāja procedūru, kas pazīstama kā testa krusts. Viņš paņēma krunkainu sēklu augu, par kuru zināja, ka tas ir homozigots pret recesīvo alēli, un to apputeksnēja ar noslēpumaino augu. Pēc tam viņš no krusta aplūkoja pēcnācēju fenotipus.
Attiecības un rezultāti
Mendels zināja, ka katrs pēcnācējs no katra vecāka saņēma vienu sēklu formas gēna eksemplāru. Tāpēc visiem tika garantēta viena recesīva alēle no krunkaina vecāka. Ja apaļo sēklu vecāks bija homozigots, tad arī pēcnācēji visi saņemtu dominējošu alēli, kā rezultātā būtu vienāda heterozigotitāte un apaļas sēklas. Un otrādi, ja šis vecāks būtu heterozigots, puse pēcnācēju saņemtu recesīvu alēli, kā rezultātā viens pret vienu būtu apaļo un krunkaino sēklu pēcnācēju maisījums. Šie redzamie rezultāti Mendelam atklāja toreiz neredzamo iedzimtības darbību.