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.
Правильную классификацию фактов разного поведения гибридов дал К. А. Тимирязев. Прежде всего явления наследственности он разделил на две группы: на наследственность простую и сложную.
Известно, что растения-самоопылители, например пшеница, или размножаемые клубнями, черенками, отводками и т. д., как правило, в большей степени в своём развитии обладают наследственностью материнской формы, то есть той формы, с которой берут семена, черенки и т. п. Данная форма наследования К. А. Тимирязевым и названа простой.
При скрещивании обычно объединяется наследственность двух организмов. Такая наследственность называется сложной, то есть двойственной. По формам её проявления она, в свою очередь, может быть разделена на несколько групп.
У некоторых животных, например, одно пятнышко шерсти похоже по окраске на отцовскую форму, другое — на материнскую или одни клетки кожицы листа похожи на отцовские, другие — на материнские и т. д. Такая наследственность называется смешанной, потому что в одной части организма проявляются признаки одного, а в другой — другого родителя. Эти части, или участки, могут быть различной величины — от большой до микроскопически малой.
Наиболее часты случаи, когда наследственные свойства обоих родителей в потомстве сливаются (а не проявляются в чистом виде), когда в потомстве получаются новые свойства. Такую наследственность Тимирязев назвал слитной, и ей он придавал наибольшее значение.
Бывают случаи, когда одни и те же признаки родителей, но выраженные противоположным образом, не смешиваются в гибридном потомстве. Например, при скрещивании сорта гороха, имеющего зелёные семена, с желтосемянным эти признаки в потомстве не сливаются. Нового или среднего свойства при этом не получается. Проявляется свойство лишь одного из родителей. Свойство же другого как бы исключается. Такая форма наследственности названа взаимоисключающейся.
При взаимоисключающейся наследственности наблюдаются две категории фактов.
К одной категории относятся случаи, когда гибридные организмы бывают однообразны и в первом и во всех дальнейших поколениях. Другими словами, гибридное потомство не разнообразится, не расщепляется в поколениях; нередко свойства одного родителя нацело поглощаются другим. Такого рода факты названы мильярдеизмом, по имени французского учёного Мильярде, довольно полно исследовавшего категорию этих гибридов.