Mendelov II zakon ili Zakon nezavisne segregacije

Poznavajući rezultate Mendelovih monohibridnih križanja postavlja se pitanje što bi se dogodilo križanjem roditeljskih varijeteta koji se razlikuju u dva svojstva. Na primjer iz monohibridnih križanja poznato je da je alel za žutu boju sjemenke graška dominantnan nad alelom za zelenu boju sjemenke, a alel za okruglu sjemenku dominantnan je nad alelom za naboranu sjemenku. Ako pratimo istovremeno nasljeđivanje ovih dvaju svojstava (boja i oblik sjemenke) postavlja se pitanje da li se ta dva  svojstva prenose s roditelja na potomke u paketu (dakle zajedno: hipoteza 1) ili se pak aleli za boju i oblik sjemenke graška nasljeđuju nezavisno jedan od drugoga (hipoteza 2)?
Prema prvoj hipotezi hibridi F1 generacije prenose svoje alele u gamete na isti način kao i roditeljska generacija te stvaraju samo dvije vrste gameta (YR i yr). Takva hipoteza predviđa fenotipski omjer F2 generacije 3:1, što je isto kao u monohibridnom križanju.
Ova hipoteza ne vrijedi jer križanjem F1 generacije graška dobijemo 4 različita fenotipa.

Prema drugoj hipotezi dva para alela za dva svojstva (boja sjemenke i oblik sjemenke) segregiraju i nasljeđuju se nezavisno (slika 2.12. a.) jer se nalaze na različitim kromosomskim parovima. Dihibrid (heterozigot za dva para alela) F1 generacije stvara 4 različite vrste gameta s jednakom učestalošću: YR, yr; Yr; yR, a razlog tomu je slučajna orijentacija nehomolognih kromosomskih parova u metafazi I (slika 2.12.b.).

Spajanjem gameta dihibrida F1 generacije nastane 16 različitih kombinacija alela (zigota) u F2 generaciji što daje 4 različite fenotipske klase potomaka, te 9 različitih genotipova.
Fenotipski omjer F2 generacije dihibridnog križanja je 9:3:3:1 (Mendelovi rezultati dihibridnog križanja – 315:108:101:32); genotipski omjer je 4:2:2:2:1:1:1:1 (slika 2.13.).

Ovi rezultati idu u prilog hipotezi da se svaka osobina nasljeđuje nezavisno, odnosno par alela za boju sjemenke nasljeđuje se nezavisno od para alela za oblik sjemenke. Mendel je nastavio svoja istraživanja prateći nasljeđivanje 3 različite osobine, te dobio rezultate iz kojih je zaključio da se svaka osobina nasljeđuje nezavisno (tablica 2.1. i primjer ispod).
Broj različitih vrsta gameta, fenotipova i genotipova F2 generacije di-, tri-, x-hibridnog križanja moguće je izračunati pomoću jednostavnih formula ako je poznat broj heterozigotnih lokusa (broj parova različitih alela; tablica 2.1.). Oni nastaju nezavisnom segregacijom parova različitih alela smještenih na različitim kromosomskim parovima koji se slučajno orijentiraju u metafazi I mejoze.

Tablica 2.1. Broj različitih gameta, fenotipova i genotipova F2 generacije nastalih nezavisnom segregacijom dvaju ili više parova alela moguće je izračunati pomoću formula 2ⁿ i 3ⁿ; n=broj heterozigotnih lokusa.

Primjer: Nasljeđivanje 3 svojstva pod kontrolom tri para alela: trihibridno križanje

F2        64 kombinacije alela; 8 različitih fenotipova;  fenotipski  omjer je 27:9:9:9:3:3:3:1

U Mendelovom dihibridnom križanju fenotipovi F2 generacije, okrugla i žuta sjemenka te naborana i zelena sjemenka su roditeljski fenotipovi (P generacija) dok druga dva fenotipa (okrugla i zelena; naborana i žuta sjemenka) predstavljaju nove kombinacije svojstava te ih nazivamo rekombinantni fenotipovi.

Priroda nasljeđivanja shvaćena je tek nakon Mendelovih eksperimenata. Do tada se govorilo o miješanom nasljeđivanju. Mendelov rad potaknuo je novi pristup u genetici, a to je ideja o individualnom nasljeđivanju što znači da se tijekom spolnog razmnožavanja na potomke ne prenosi svojstvo već stanične čestice koje kontroliraju to svojstvo; te čestice zadržavaju svoj identitet i zasebnost, a predaju se iz generacije u generaciju u nepromijenjenom i stalnom obliku.
Mendel je svoja istraživanja radio na vrtnom grašku, biljci koja nudi fenotipske varijacije koje se mogu pratiti iz generacije u generaciju; daje veliki broj potomaka što omogućava kvalitetnu obradu rezultata; samooprašuje se što omogućava istraživaču kontrolirana križanja