G. Mendel öröklődési törvényei a monohibrid keresztezésnél megmaradnak egy bonyolultabb dihibrid esetében. Az ilyen típusú interakcióknál a szülőformák két ellentétes tulajdonságban különböznek egymástól.
Nézzük a dihibrid keresztezést és G. Mendel törvényeinek megerősítését egy példán. Kétféle borsót kereszteztek: fehér virággal és normál korollal, valamint lila virággal és hosszúkás korollal. Az első generáció minden egyedének fehér virágai voltak normál korollal. Ebből azt a következtetést vonjuk le, hogy a fehér szín (jelöljük C-vel) és a normál hosszúság (írjuk E) domináns karakter, a lila szín (c) és a megnyúlt korolla (e) recesszív. Az első generációs növények önbeporzása során hasadás következik be. A jobb áttekinthetőség érdekében keresztezési sémát készítünk.
Első kereszt: P1 CCE x cce
G 2Сс és 2Eee
F1 Csee
Második keresztezés (F1 hibridek önbeporzása): P2 Ccee x Ccee. A dihibrid keresztezés 16 féle zigóta képződésével jár. Minden ivarsejt tartalmaz egy képviselőt a C-c génpárból és az E-e párból. Ugyanakkor a C génazonos valószínűséggel kombinálható E-vel vagy e-vel, c viszont E-vel vagy e-vel. Ennek eredményeként a CcEe hibrid 4 féle ivarsejtet képez azonos gyakorisággal: CE, Ce, cE, ce. Együtt a következő organizmusokat alkotják: 9 fehér normál corollal, 3 fehér megnyúlt korollal, 3 lila normál korollal és 1 lila hosszúkás korollal.
A második generációban a keresztezés eredményeként a szülői formákhoz külsőleg hasonló hibridek mellett új tulajdonságkombinációval (kombinatív vagy örökletes variabilitás) is kialakulnak a formák. Ez a jelenség fontos szerepet játszik az evolúcióban, az alkalmazkodó tulajdonságok új kombinációit adja. Aktívan használják a nemesítésben is, ahol a nemesített fajtájú és fajtájú növények és állatok keresztezése új fajok nemesítését teszi lehetővé.
A fenotípusok száma az F2-ben kevesebb, mint a genotípusok száma. Ez annak köszönhető, hogy az ivarsejtek különböző kombinációi ugyanazokat a morfológiai jellemzőket adhatják. Tehát fenotípus szerinti felosztást kapunk – 9:3:3:1.
Egy ilyen dihibrid keresztezés akkor lehetséges, ha a domináns gének nem homológ kromoszómákon helyezkednek el. Az ilyen fúzió és újraelosztás citológiai alapja a meiózis és a megtermékenyítés. G. Mendel észrevette, hogy a gének ilyen kölcsönhatása esetén minden egyes tulajdonságpár egymástól függetlenül öröklődik, szabadon kombinálva az összes lehetséges kombinációban (független öröklődés).
Minden öröklődési minta, amelyet G. Mendel a mono- és dihibridre megállapította kereszteződések a bonyolultabb kombinációkra is jellemzőek. Tehát a polihibrid keresztezés akkor következik be, ha az erre felvett organizmusok három vagy több kontrasztos tulajdonságban különböznek egymástól. Az ivarsejtek ezen fúziója és a genetikai információ újraelosztása a hasadás és a tulajdonságok független öröklődésének törvényein alapul.
A fentiekből arra a következtetésre jutunk, hogy a dihibrid keresztezés valójában két egymástól függetlenül futó egyszerű keresztezés, ahol egy alternatív tulajdonságot (monohibrid) veszünk figyelembe. Ez mind a növényekre, mind az állatokra igaz.
