เมลเดลเป็นบิดาแห่งวิชาพันธุศาสตร์ศึกษาการถ่ายทอดลักษณะทางพันธุกรรมของต้นถั่วลันเตา พบว่า ผลการผสมพันธุ์ถั่วลันเตาที่มีลักษณะต่างกันในรุ่นพ่อแม่ ได้ลูกที่ปรากฏลักษณะเด่นในทุกรุ่น และลักษณะด้อยจะไม่ปรากฏในลูกรุ่นที่ 1 แต่จะปรากฏลักษณะด้อยในลูกรุ่นที่ 2 เมื่อนำลูกรุ่นที่ 1 มาผสมกันเอง ซึ่งนำมาสู่หลักการพื้นฐานของการถ่ายทอดลักษณะทางพันธุกรรม นอกจากนี้เมนเดลได้สันนิษฐานว่า ยีนแต่ละตำแหน่งบนฮอมอโลกัสโครโมโซมมี 2 แอลลีล จะแยกออกจากกันเมื่อมีการสร้างเซลล์สืบพันธุ์ หลังการปฏิสนธิแอลลีลจะกลับมาเข้าคู่กันอย่างอิสระ โดยแอลลีลหนึ่งได้รับมาจากพ่อ และอีกหนึ่งแอลลีลหนึ่งได้รับมาจากแม่ ซึ่งอาจมีรูปแบบเดียวกัน หรือแตกต่างกัน โดยแอลลีลที่ต่างกันจะมีแอลลีลหนึ่งสามารถข่มอีกแอลลีลหนึ่งได้ เรียกแอลลีลที่ข่มอีกแอลลีลหนึ่งว่า แอลลีลเด่น ส่วนแอลลีลที่ถูกข่ม เรียกว่า แอลลีลด้อย