Отобрав особей, наделенных признаком, в селекции которого мы почему-либо заинтересованы, и продолжая селекцию только на основе избранного материала, мы изменяем кривую распределения данного признака. Прежде считалось, будто подобным образом можно добиться преобразования исходной формы в нечто совершенно иное (искусственный или естественный отбор в борьбе за существование). В то же время было экспериментально доказано, что отбор, осуществляемый на основе одной только «чистой линии», неэффективен. Под «чистой линией», в противоположность популяции, понимается масса организмов, размножающихся самооплодотворением; именно такой тип размножения характерен для растений-гермафродитов (например, бобовых), так что «генеалогия» всех представителей чистой линии может быть прослежена вплоть до единственного исходного родительского организма. Все представители чистой линии выказывают одну и ту же кривую распределения, совпадающую с кривой, характеризующей первоначальное состояние популяции. При отборе же крайних образцов выясняется, что их потомство не обнаруживает сдвига в сторону искомых признаков и в точности повторяет кривую, характерную для родительских поколений. Таким образом, с момента выделения крайних чистых линий отбор внутри популяции перестает быть эффективным. Можно сделать вывод, что популяция — это смешение множества чистых линий. Данный метод отбора позволяет выделять чистые линии, но не выводить новые формы.
В отличие от чистых линий популяции характеризуются не только фенотипической, но и генотипической изменчивостью. Соответственно, осуществляя в пределах популяции отбор крайних фенотипов, можно надеяться на то, что в отобранном множестве будут представлены разные генотипы; в этом случае специфически измененная конфигурация признаков сохранится и у потомства.
Две особи одной и той же популяции могут выглядеть одинаково при различной наследственности (то есть занимать место в точке пересечения кривых распределения изменчивости для двух различных чистых линий). С другой стороны, две особи одной и той же популяции могут обладать одним и тем же наследственным материалом, но существенно различаться по своим внешним признакам (то есть занимать различные позиции на кривой распределения изменчивости для одной и той же чистой линии).
В применении к качественным признакам ситуация кажется простой и ясной: между растениями гороха с зелеными и желтыми горошинами или Mirabilis jalapa с белыми и красными цветками не существует никаких промежуточных форм. Что же касается количественных признаков — таких, как ширина и длина листьев или вес зерен у растений, рост у человека и т. п., — то здесь картина иная, ибо мера определенности таких признаков может быть выявлена только на основании методов вариационной статистики.
Опыты Менделя заключались в гибридизации (бастардизации) организмов, качественные различия между которыми не вызывали никаких сомнений, и в наблюдениях за воспроизводимыми без дальнейшей гибридизации носителями идентичных признаков в потомстве. Следовательно, открытые Менделем законы относятся к событиям, наступающим вслед за гибридизацией двух генотипически различных организмов.