Ausgewogene strukturelle genomische Variationen (Inversionen, Translokationen) und unausgewogene strukturelle Variationen, d. h. Kopiernummernvarianten (CNVs), sind größere genomische Veränderungen, die in einem mendelianischen Muster vererbbar sind. Sie verdienen hier Erwähnung, da in den letzten Jahren exquisit klar geworden ist, dass sie ein wichtiger Bestandteil der normalen menschlichen genetischen Variation sind und dass sie wesentlich zu den vom Menschen vererbten und sporadischen genetischen Erkrankungen beitragen. CNVs (Deletionen oder Duplizierungen größerer DNA-Segmente von 1 Kilobase bis zu mehreren Megabasen) sind im menschlichen Genom weit häufiger als bisher angenommen. Weit über 12.000 CNVs wurden inzwischen in öffentlich zugänglichen Datenbanken katalogisiert, wie die Datenbank genomischer Varianten (projects.tcag.ca/variation/).28 Die De-novo-Mutationsrate für CNVs ist relativ hoch, etwa 1,7 x 10-6 bis 1,2 x 10-4, und CNVs können daher einen wichtigen Beitrag zur sporadischen de novo genetischen Erkrankung leisten.29 Doch sobald sie im Genom eines Individuums vorhanden sind, werden sie in der Regel nach Mendelianer Erbrecht enden. Obwohl CNVs mit klinisch wichtigen Phänotypen wie Autismus, Entwicklungsverzögerung, Geburtsfehlern und Schizophrenie in Verbindung gebracht werden können, sind 31 nicht alle CNVs klinisch signifikant. Für einige der neu entdeckten CNVs kann die Entschlüsselung der zugehörigen klinischen Phänotypen für medizinische Genetiker eine Herausforderung sein. Mendels Experimente mit Erbsenpflanzen legten nahe, dass: 1) zwei Arten von “Einheiten” oder Allelen für jedes Gen existieren; 2) Allele bewahren ihre Integrität in jeder Generation (keine Mischung); und 3) in Gegenwart des dominanten Alleels ist das rezessive Allel verborgen, ohne Einen Beitrag zum Phänotyp zu leisten. Daher können rezessive Allele “getragen” und nicht von Individuen ausgedrückt werden. Solche heterozygoten Individuen werden manchmal als “Träger” bezeichnet. Seitdem haben genetische Studien an anderen Organismen gezeigt, dass viel mehr Komplexität existiert, aber dass die Grundprinzipien der mendelianischen Genetik immer noch wahr sind.

In den folgenden Abschnitten betrachten wir einige der Erweiterungen des Mendelismus. Eine mendelianische Eigenschaft ist eine, die von einem einzelnen Ort in einem Vererbungsmuster gesteuert wird. In solchen Fällen kann eine Mutation in einem einzelnen Gen eine Krankheit verursachen, die nach Mendels Prinzipien vererbt wird. Dominante Krankheiten manifestieren sich bei heterozygoten Individuen. Rezessive werden manchmal unbemerkt von genetischen Trägern vererbt. Beispiele sind Sichelzellanämie, Tay-Sachs-Krankheit, Mukoviszidose und Xeroderma pigmentosa. Eine Krankheit, die durch ein einzelnes Gen gesteuert wird, steht im Gegensatz zu einer multifaktoriellen Krankheit, wie Herzkrankheit, die von mehreren Loci (und der Umwelt) sowie von Krankheiten beeinflusst wird, die in nicht-mendelianischer Weise vererbt werden. [35] Nach der üblichen Terminologie beziehen wir uns hier auf die von Gregor Mendel als mendelianischen Gesetzen entdeckten Erbprinzipien, obwohl die heutigen Genetiker auch von mendelianischen Regeln oder Mendelianer Prinzipien sprechen[13][14], da es viele Ausnahmen gibt, die unter dem Sammelbegriff Nicht-Mendelianer Erbschaft zusammengefasst sind. Die X-Chromosom-Inaktivierung (XCI) oder Lyonisierung, die irreversible Inaktivierung eines der beiden X-Chromosomen in jeder somatomatischen Zelle bei Frauen, ist die Wurzel der einzigartigen Eigenschaften der XL-Vererbung. XCI führt dazu, dass ein Allel der meisten Gene auf dem X-Chromosom bei Frauen zum Schweigen gebracht wird, so dass die Dosierung der Produkte dieser Gene bei Männern und Frauen gleich ist.