Закономерности наследования признаков при половом размножении были установлены чешским монахом Грегором Менделем. 
Рассмотрим следующие примеры:
Пример 1.
Скрестим двух гомозиготных собак -  чёрного кобеля (генотип ВВ) и коричневую суку (генотип bb).
В гаметах (половых клетках) содержится гаплоидный набор хромосом – в спермотозоиде один аллель В и в яйцеклетке один аллель b. В результате оплодотворения образуются зиготы с диплоидным набором хромосом и несущие аллели Вb.

В – аллель, отвечающий за синтез чёрного пигмента
B – аллель, отвечющий за синтез коричневого пигмента
Р – «родители»
F1 – гибриды первого поколения
Рис.1 Единообразие гибридов первого поколения.

Гибриды первого поколения окажутся гетерозиготными по данному локусу – Bb. Аллель В полностью доминирует над аллелем b, поэтому все полученные щенки будут чёрными. Иногда доминирование одного аллеля над другим обозначают, как В>b. При скрещивании гомозиготных собак получается одинаковое по фенотипу (внешнее проявление генотипа) потомство, полностью иллюстрируя 1 ЗАКОН МЕНДЕЛЯ – закон единообразия гибридов первого поколения.

Чтобы выяснить, кто из чёрных собак второго поколения гомозиготен, а кто гетерозиготен  проведём их скрещивание с гомозиготной рецессивной формой – коричневой собакой (в данном случае). Скрещивание особей неизвестного генотипа с гомозиготной рецессивной формой называют анализирующим.
Гетерозиготная чёрная собака при скрещивании образует гаметы 2 типов -  с аллелем В и с аллелем b;  коричневая собака при скрещивании образует гаметы с аллелем b. При оплодотворении таких собак получаются зиготы двух типов: BB и bb в соотношении 1:1. Таким образом, родившиеся щенки будут в половине помёта чёрными гетерозиготными с генотипом  Bb и в другой половине коричневыми генотипа bb. Расщепление 1:1 характерно для анализирующего сркещивания.
      Скрещивание потомков из F1 с гомозиготными родителями называют возвратным или беккросом. Аа х АА; Аа х аа. Т.е. анализирующее сркщивание является разновидностью возвратного скрещивания.  Скрещивание гомозиготной чёрной собаки с коричневым аналогично скрещиванию родительских форм и не даёт расщепление. Но теоретически ожидаемое расщепление возможно получить лишь при наличии достаточно большого числа потомков, в малочисленном помёте оно может не проявится. При спаривании выделяется несколько миллионов спермотазоидов и около двух десятков яйцеклеток, оплодотворение носит статистический характер и далеко не все оплодотворённые яйцеклетки развиваются в будущих щенков. При получении в малочисленном помёте от чёрного кобеля и коричневой суки одних чёрных щенков не позволяет делать однозначный вывод о гомозиготности кобеля. Но если в такой паре рождается хотя бы один коричневый щенок, то с полной уверенностью можно утверждать, что чёрная особь (вне зависимости кобель или сука) гетерозиготна, точно также, как и при рождении коричневого щенка от двух чёрных собак. А вот рождение чёрного щенка от двух коричневых родителей заставляет подозревать наличие двойного отцовства (что однозначно оставляет такой помёт без родословных).

Рис.3. Анализирующее скрещивание.

ПРИЗНАКИ СЦЕПЛЕННЫЕ, ГРУППА СЦЕПЛЕНИЯ
Сочетание двух аллелей, находящихся в одном локусе может дать три генотипических класса АА, Аа, аа. В популяции сотни локусов находятся в полиморфном состоянии, рекомбинирующихся независимо друг от друга, что позволяет возникать бесчисленного множества генотипов. В результате рекомбинаций новые аллели (изначально носителями которых  были разные особи) могут соединяться в одном генотипе и число различных генотипов в популяции может увеличиться. Когда пары аллелей локализованы в разных хромосомах, может произойти независимое расщепление по двум или большему числу пар аллелей. Когда гены расположены в одной хромосоме, то они (как правило) передаются совместно и их наследование отличается от наследования аллелей, локализованных в разных хромосомах. Такое свойство получило название – сцепления.

     При дигибридном скрещивании генотип родителей выглядит следующим образом: ААВВ x aabb (или Aabb x aaBB). Если аллели А и В находятся в разных хромосомах, то развёрнутая
формула этих генотипов может быть записана так:
      A/A B/B  x  a/a  b/b;   или     A/A b/b  x  a/a B/B
Гены вместе с их носителями хромосомами закономерно распределяются в процессе мейоза при образовании гамет, поэтому они свободно и независимо комбинируются и обуславливают в F2 (второе поколение) фенотипическое соотношение 9 : 3 : 3 : 1. В случае, если обе аллельные пары Аа и Вb находятся в разных, а не в одной паре гомологичных хромосом, генотип обозначается: АВ / ab/. Если данные гены не могут меняться местами, то при скрещивании особей,               отличающихся друг от друга по двум парам признаков:
AB / AB   x  ab / ab = AB/ab  - гибрид F1.
Скрещивая гибриды F1 друг с другом
AB / ab  x  AB / ab
Получим:
1AB/ab : 2AB/ab : 1ab/ab
При полном доменировании по обеим парам генов распределение по фенотипу будет составлять 3 : 1, а не 9 : 3 : 3 : 1 (как при локализации этих аллелей в разных хромосомах).
При анализирующем скрещивании гибриды F1  AB/ab  x  ab/ab  получили 2AB/ab : 2 ab/ab, (1:1), а не 1:1:1:1.
Таким образом, вместо четырёх ожидаемых фенотипов, которые появились бы при свободном и независимом комбинировании, получаются два.
     Отклонения от независимого менделевского расщепления как результат сцепления генов впервые установили У.Бэтсон и Р.К.Пеннет (1906). Разработкой этой проблемы занималась школа Т.Моргана, исследования которого показали, что в гомологичной паре хромосом регулярно происходит обмен генов.

Процесс обмена аллельными генами, или гомологичными участками гомологичных хромосом, называют кроссинговером, или перекрестом хромосом.

Этот процесс расширяет возможности комбинативной изменчивости. Наряду с полным сцеплением, существует и неполное, при котором анализирующее скрещивание  гетерозиготных особей AB/ab с рецессивной формой   ab/ab даст не два, а четыре класса фенотипов и генотипов AB/ab, ab/ab; AB/ab:aB/ab.
Количественное соотношение этих классов напоминает расщепление при анализирующем скрещивании дигибрида при свободном комбинировании генов. Но числовое отношение классов при неполном сцеплении отличается от свободного комбинирования, дающего соотношение 1 : 1 : 1 : 1. При неполном сцеплении возникает два новых класса зигот с иным, чем у родителей, сочетанием генов Ab/ab и  aB/ab,  Aabb:aaBb. Появление подобных форм свидетельствует, что дигибрид с гаметами АВ и аb образует рекомбинативные гаметы  Ab и aB. Появление таких гамет возможно только в результате обмена участками гомологичных хромосом (процесс кроссингевера – продольная конъюгация хромосом и обмен гомологичными участками между ними). Кроссингевер происходит в профазе 1 мейоза во время конъюгации гомологичных хромосом. Удвоение хромосом к этому времени завершается, и каждая пара их оказывается представлена четырьмя хроматидами. В пахинеме происходит их тесное переплетение, при этом возможны разрыв и объединение хроматид в новые комбинации. Количество кроссоверных гамет не превышает 50%. В редких случаях обмен наблюдается между всеми четырьмя хроматидами, приводя к образованию четырёх рекомбинантных хромосом.

На основании анализа результатов многочисленных экспериментов с мухой дрозофилой Т.Морган  сформулировал свою хромосомную теорию наследственности:
 
1. Материальные носители наследственности – гены – находятся в хромосомах, располагаются в них линейно на определённом расстоянии друг от друга.

2. Гены, расположенные в одной хромосоме, наследуются сцепленно. Число групп сцепления соотвествует гаплоидному числу хромосом.

3. Признаки, гены которых находятся в одной хромосоме, наследуются сцепленно.

4. В потомстве гетерозиготных родителей новое сочетание генов, расположенных в одной паре хромосом, может возникнуть в результате кроссинговера в процессе мейоза.

5. Частота кроссинговера, определяемая по проценту кроссоверных особей, зависит от расстояния между генами.

6. На основании линейного  расположения генов в хромосоме и частоты кроссинговера как показателя расстояния между генами можно построить карты хромосом.

Телего́ния (от др.-греч. τῆλε — «далеко» и γόνος — «рождение, происхождение, род», то есть «вдали рождённый») — опровергнутая и устаревшая биологическая концепция[1], утверждающая, что спаривание с предшествующими, а особенно с самым первым сексуальным партнёром существенно сказывается на наследственных признаках потомства женской особи, полученного в результате спаривания с последующими партнёрами. С позиций современной науки данное представление — предрассудок, заблуждение, которое не основывается на экспериментальных исследованиях и не совместимо с известными механизмами наследственности
По современным представлениям, большинство фактов, «демонстрирующих явление телегонии», — это появление у потомства признаков, отсутствующих у непосредственных родителей, но имевшихся у более далёких предков. Хрестоматийный пример — выявление скрытых (рецессивных) признаков в результате расщепления при определённых сочетаниях родительских генотипов, а также атавизмы, спонтанные вторичные мутации, восстанавливающие генетическую информацию, изменённую первичной мутацией (такие, как появление хвоста у человеческого ребёнка
У млекопитающих каждый сперматозоид содержит гаплоидный (одинарный) набор хромосом, и каждая яйцеклетка содержит другой гаплоидный набор. В процессе оплодотворения появляется зигота с диплоидным (двойным) набором хромосом, и этот набор наследуется каждой клеткой млекопитающего. То есть ровно половина генетического материала наследуется от производителя спермы (отца), а вторая половина — от производителя яйцеклетки (матери). Таким образом, миф о телегонии противоречит современным знаниям о генетике и репродукции.