Клеточное деление, развитие половых клеток и оплодотворение обеспечивают материальную непрерывность между поколениями как при бесполом, так и при половом размножении животных и растений.
Основные закономерности материальной преемственности между поколениями были установлены цитологами в последней четверти XIX в. Они разработали цитологические методы исследования строения клетки. При этом ими были высказаны ценные гипотезы о роли хромосом как носителей наследственности. Однако поступательное движение науки определяется не только хорошими гипотезами и правильной постановкой задач исследования, но и открытием новых методов, дающих возможность экспериментально доказывать правильность гипотезы. Метод является основой проверки и развития теории. Любая гипотеза, не подкрепленная открытием метода, остается беспочвенной фантазией. В свою очередь отсутствие гипотезы затрудняет открытие нового метода. Гипотеза в сочетании с новым методом исследования явления становится научной теорией. Для изучения механизма наследования признаков и свойств организмов необходимы были новые, специально генетические методы исследования.
Богатый материал по изучению наследственности дала практика животноводства и растениеводства. Начиная с конца XVII в. растениеводами и зоотехниками ставились многочисленные опыты с целью изучения законов передачи свойств и признаков от родителей потомкам. Для этого они проводили скрещивания разных видов животных и растений и изучали гибридное потомство. Начальный этап изучения гибридизации обогатил науку установлением целого ряда генетических явлений, таких, как слитная наследственность, материнская наследственность и др. Но первым гибридизаторам не удалось вскрыть общих закономерностей наследования, так как они не владели методом его изучения.
Основополагающим методом изучения наследования явился метод, разработанный Грегором Менделем. О результатах своей работы он сообщил 8 февраля и 8 марта,1865 г. Обществу естествоиспытателей в г. Брно. Мендель, в отличие от своих предшественников, пытавшихся одновременно следить за наследованием совокупности всех признаков у гибридного потомства, положил в основу генетического анализа принцип изучения наследования отдельных пар признаков.