Nhờ những cụng trỡnh của nhà tự nhiờn học Tiệp Khắc Gego Mendel (1822-1884) vấn đề trờn đó được giải quyết. Mendel nghiờn cứu cả toỏn học lẫn thực vật học. Từ năm 1856, trải qua 9 năm, ụng nghiờn cứu những dấu hiệu di truyền và dựng phương phỏp thống kờ để chỉnh lý kết quả.
Nhà bỏc học đó phải hoàn toàn tin rằng chỉ cú cỏc dấu hiệu của cha hoặc mẹ được di truyền lại mà thụi, vỡ thế ụng tiến hành tự thụ phấn cho cỏc thực vật khỏc nhau một cỏch rất thận trọng, ụng thu những hạt của từng cõy tự thụ phấn một cỏch rất chớnh xỏc, trồng riờng rẽ chỳng và nghiờn cứu thế hệ mới.
Do kết quả của cỏc thớ nghiệm ấy, Mendel đó phỏt hiện thấy những cõy đậu Hà lan lấy từ những cõy đậu lựn thỡ thế hệ đầu và ngay cả những thế hệ tiếp theo vẫn chỉ cho những cõy đậu lựn. Như vậy những cõy đậu lựn là một dũng thuần.
Những cõy đậu cao thỡ biểu hiện theo một cỏch khỏc. Một số (hơn 1/3) là dũng thuần từ thế hệ này sang thế hệ khỏc chỉ cho những cõy đậu cao. Số hạt cũn lại thỡ một số cho những cõy đậu cao, một số cho những cõy đậu lựn. Thờm vào đú, những cõy đậu cao bao giờ cũng nhiều hơn những cõy đậu lựn. Rừ ràng cú hai loại đậu cao, một loại thuộc dũng thuần và một loại thuộc dũng khụng thuần (tạp).
Mendel tiếp tục thớ nghiệm. ễng lai những cõy đậu lựn thuần với những cõy đậu cao dũng thuần và thấy rằng mỗi hạt lai cho một cõy cao. Hỡnh như những tớnh trạng lựn đó biến mất.
Sau đú tiến hành tự thụ phấn cho từng cõy lai, Mendel đó nghiờn cứu những hạt thu được. Tất cả những cõy lai là dũng khụng thuần. Gần 1/4 hạt đậu cho những cõy lựn, 1/4 cho những cõy cao dũng thuần; một nửa cũn lại cho những cõy cao dũng thuần; một nửa cũn lại cho những cõy cao thuộc dũng khụng thuần.
Mendel giả định rằng mỗi một cõy đậu mang hai yếu tố xỏc định một tớnh trạng nào đú, trong trường hợp này là chiều cao. Một yếu tố cú ở hạt
phấn, cũn yếu tố kia ở noón. Sau kiểu hỡnh thụ tinh, thế hệ mới đó mang cả hai yếu tố (nếu tiến hành lai hai cõy thỡ cú cả yếu tố của cha và mẹ). Ở những
cõy lựn chỉ cú yếu tố lựn. Khi tổ hợp cỏc yếu tố này lại bằng con đường thụ phấn chộo hoặc tự thụ phấn thỡ chỉ nhận được những cõy lựn. Những cõy cao thuộc dũng thuần chỉ chứa những yếu tố cao, và tổ hợp của chỳng chỉ cho những cõy cao.
Khi lai những cõy cao dũng thuần với những cõy lựn thỡ cỏc yếu tố cao và lựn được tổ hợp lại và thế hệ sau là thế hệ lai. Tất cả những cõy lai sẽ cao vỡ yếu tố cao là yếu tố trội và đó che dấu tỏc động của yếu tố lựn. Song yếu tố lựn khụng biến mất mà vẫn cũn giữ lại.
Mendel chứng minh rằng theo kiểu trờn, người ta cú thể giải thớch sự di truyền của bất cứ một tớnh trạng nào; thờm vào đú đối với những tớnh trạng được nghiờn cứu việc lai hai tớnh cực đoan với nhau khụng dẫn đến sự pha
trộn tớnh di truyền mỗi một dạng biến dị được bảo tồn và khụng đổi; nếu dạng biến dị đú đó lặn đi trong thế hệ này sẽ xuất hiện ở thế hệ sau.
Người ta khụng dễ dàng loại trừ đi những tớnh trạng khụng mong muốn như quan niệm ban đầu. Tớnh trạng đú khụng xuất hiện ở thế hệ này thỡ cú thể phỏt hiện thấy ở thế hệ sau. Sự sinh sản đi đụi với sự chọn lọc quỏ trỡnh này tế nhị và lõu dài hơn điều Ganton đó suy nghĩ.
Nhưng mọi người vẫn chưa chuẩn bị đầy đủ ý kiến để đỏnh giỏ những sự kiện trờn. Khi mụ tả tỉ mỉ cỏc kết quả nghiờn cứu của mỡnh, Mendel hy vọng được nhà thực vật học cú tờn tuổi chỳ ý và hứa hẹn ủng hộ ụng. Vỡ thế, vào đầu những năm 60 của thế kỷ XIX, Mendel đó gởi cụng trỡnh của mỡnh cho Negeli. Negeli đọc bản thảo đú với vẻ rất lạnh nhạt; ụng khụng cú chứa một chỳt ấn tượng nào đối với thuyết dựa trờn sự tớnh toỏn ở những cõy đậu Hà Lan. ễng ưa chuộng chủ nghĩa thần bớ rắc rối và lắm điều đặc trưng cho thuyết trực sinh của ụng.
Thất bại đó làm Mendel nản lũng. Năm 1866 ụng đó cụng bố bài bỏo của mỡnh nhưng khụng tiếp tục nghiờn cứu nữa. Mặc dự vậy bài bỏo đú khụng lụi cuốn người đương thời, đặc biệt là Negeli khụng ủng hộ cho Mendel. éến nay ta hoàn toàn cú quyền gọi Mendel là người sỏng lập ra thuyết về những cơ chế di truyền, hiện nay được gọi là di truyền học, nhưng thời đú khụng ai chấp nhận và chớnh Mendel cũng khụng dỏm tự nhận.
III. ĐỘT BIẾN
Nhà thực vật học Hà Lan Hugo de Friz (1848 - 1935) cũng thuộc phỏi những người núi về những bước nhảy vọt trong tiến húa. Trờn một đồng cỏ hoang, cỏi đập vào mắt ụng là một bụi cõy rậm - loại cõy trước đú khụng lõu được mang từ Chõu Mỹ về Hà Lan. Con mắt quan sỏt của nhà thực vật học nhận thấy một số cõy trong những cõy đú cú hỡnh dạng bờn ngoài rất khỏc nhau, mặc dự cú lẽ chỳng cú cựng tổ tiờn chung.
ễng đem trồng bụi cõy ấy trong vườn và chăm súc riờng từng dạng cõy đú, dần dần Hugo đi đến kết luận như Mendel đó nghiờn cứu trước ụng nhiều năm: “những đặc điểm cú thể di truyền từ thế hệ này sang thế hệ sau”. Hugo gọi những biến đổi ngẫu nhiờn đú là đột biến (từ tiếng la tinh mutatio-sự biến đổi), và ụng quyết định quan sỏt sự tiến húa nhảy vọt của loài. Thực ra những biến đổi đú khụng liờn quan đến những biến đổi của bản thõn những yếu tố di truyền. Nhưng sau đú chẳng bao lõu, người ta nghiờn cứu cả những đột biến thực sự.
Vớ dụ: éột biến chõn ngắn của cừu xẩy ra ở nước Anh vào năm 1791. Cừu chõn ngắn thậm chớ khụng thể nhảy qua được những hàng rào rất thấp. Thụng thường qua những quan sỏt của mỡnh, những người chăn nuụi khụng rỳt ra được những kết luận lý thuyết; cũn cỏc nhà bỏc học, rất tiếc họ thường khụng sỏt với thực tiễn chăn nuụi.
Và cuối cựng, chỉ cú Hugo mới đặt ra trước giới khoa học những hiện tượng đú. Khoảng năm 1900 khi chuẩn bị cụng bố những phỏt hiện của mỡnh và khi xem xột cỏc cụng trỡnh cũ về vấn đề này, Hugo rất ngạc nhiờn khi thấy trước đú 30 năm trong bài bỏo của Mendel đó đề cập tới vấn đề này rồi.
Hai nhà thực vật học Car Eric Coren (1864 - 1933) người éức và Eric Semac (1871) người Áo cũng năm ấy đó đi đến kết luận rất giống Hugo, dự rằng họ khụng cú liờn hệ gỡ với ụng. Và từng người khi xem lại cỏc cụng
trỡnh cũ, đều phỏt hiện ra bài bỏo của Mendel.
Thế là cả ba người: Hugo, Coren, Semac đó cụng bố những cụng trỡnh nghiờn cứu của mỡnh năm 1900 và mỗi người khi trớch dẫn cụng trỡnh nghiờn cứu của Mendel họ đỏnh giỏ về những cụng trỡnh nghiờn cứu của mỡnh như việc xỏc nhận giản đơn cỏc kết luận của Mendel. Vỡ vậy, ngày nay chỳng ta mới núi về được cỏc quy luật di truyền theo Mendel. Cỏc quy luật này kết hợp với phỏt hiện của De Frizo đó vẽ được bức tranh về sự xuất hiện và bảo tồn biến dị. Như vậy điểm yếu trong học thuyết Darwin đó được khắc phục và sau khi nhà bỏc học người Anh là Ronan Fisher (1890-1962) trong cuốn sỏch học thuyết di truyền của chọn lọc tự nhiờn (1930) chứng minh học thuyết chọn lọc của Darwin và di truyền học của Mendel cần gộp lại thành một học thuyết tiến húa duy nhất, đó đạt được những thành tớch nổi bật nhất.
Trong những cụng trỡnh nghiờn cứu của Julian Hecli (sinh năm 1887) người Anh và Simson (sinh năm 1902) người Mỹ đó chứng minh rằng chọn lọc là yếu tố quan trọng hơn trong quỏ trỡnh tiến húa so với đột biến.