孟德尔定律：分离法则
在19世纪，奥地利神父格里高利·孟德尔进行了对马铃薯种子遗传的研究，他提出了一个简单而又精确的规则，即“每一对性状都由两个基因决定，这两个基因可以是相同的（同源）或不同的一对”。这就是著名的孟德尔第一定律。孟デルの第二定律指出，在交叉繁殖中，每个性状都是独立发生变化，而不是相互影响。这两项原理为后来的遗传学奠定了基础。
摩根定律：跨越法则
美国生物学家汤姆逊·摩根在20世纪初期提出了一系列关于染色体结构和行为的理论。他认为，染色体中的基因是按照一定顺序排列，并且这些基因通过分裂产生新的细胞时会保持其相对位置不变。这就形成了我们今天所说的染色体上的连锁关系，也被称为摩根定律。这种连锁关系对于理解遗传物质如何从一代到另一代进行转移至关重要。
惠特罗定的非等位基因表达
英国生物化学家亚历克斯·惠特罗提出了非等位基因表达这一概念。在单倍体植物中，如果某个特征由一个只有两种形式——一种能表现该特征（称为显性型），另一种不能表现该特征（称为隐性型）的单倍体突变得到控制，那么这个突变可能会导致显性的表达。但如果双倍体植物有这样的突变，它们将表现出隐性的形式，因为它们有足够多来自正常亲本的一个隐藏着突变。
遗传信息编码与解读
根据孟德尔、摩根和惠特罗等人的工作，我们现在知道DNA是携带遗传信息的地方。DNA由四种核苷酸组成——腺嘌呤(A)、胞嘧啶(C)、鸟嘌呤(G)和胸腺嘧啶(T)，这四者结合成碱基配对规则，即A配C，T配G。这些碱基组合起来形成密码子，最终决定蛋白质及其功能。此外，由于染色体上的不同区域负责不同的生理过程，这些区域之间存在着复杂的交互作用，这也是现代分子生物学研究的一个核心领域。
基于三大定律的人工选择与改良
农业科学家利用上述三个基本原理来改良农作物，使之更加适应环境变化并提高产量。一旦了解到某个品种中的某些性状受到了几何比例控制，可以通过人工选择那些具有希望结果较好的突变来推动进化。当涉及到更大的范围时，如改变整个品种时，就需要考虑更多相关问题，比如新品种是否具有稳健性能，以及它是否能够抵御疾病和侵略性害虫。此外，还要考虑生产成本以及市场需求，以确保新产品能够经济有效地投放市场。