멘델의 유전 법칙은 생식세포 형성 과정인 감수 분열 시 염색체의 물리적 거동과 정확히 일치합니다.
분리의 법칙은 감수 제1분열 후기에서 상동 염색체가 서로 다른 극으로 이동할 때 성립하는데, 이때 상동 염색체 위에 있던 대립유전자도 함께 나뉘어 각각 다른 생식세포로 들어갑니다.
결과적으로 하나의 생식세포는 쌍을 이루던 대립유전자 중 단 하나만 물려받게 됩니다.
독립의 법칙은 두 쌍 이상의 유전자가 서로 다른 염색체(비상동 염색체) 상에 존재할 때 작동합니다.
감수 제1분열 중기에 염색체들이 적도면에 배열될 때, 각 상동 염색체 쌍은 완전히 무작위로 배열되는데, 이 무작위 배향 덕분에 서로 다른 염색체상의 유전자들은 서로 간섭 없이 독립적으로 분리됩니다.
예를 들어 완두콩의 모양과 색깔 유전자는 각기 독립적으로 나뉘어 다양하게 조합됩니다.
결과적으로 이러한 감수 제1분열의 염색체 무작위 분리 결과로 자손 대에서 9:3:3:1 같은 유전 비가 나타나게 되고, 즉, 멘델의 유전 법칙은 세포 분열 과정에서 일어나는 염색체의 무작위적 이동의 통계적 결과인 셈입니다.