С момента переоткрытия менделевских законов, т. е. законов наследования ядерных, хромосомных наследственных факторов, прошло 9 лет до того, как было открыто другое явление – детерминация признаков организма факторами, локализованными не в ядре, а в цитоплазме.

Честь этого открытия принадлежит Карлу Корренсу (1864–1933) (одному из первоткрывателей законов Менделя) и Эрвину Бауру (1875–1933). Эти исследователи, работая с пестролистными растениями, одновременно, в 1909 г., опубликовали статьи с описанием необычного, неменделевского, наследования изучаемых признаков. К.Корренс в своей работе описал однородительскую передачу признака, которая впоследствии оказалась очень распространенным явлением, характерным для цитоплазматической наследственности. Корренс, однако, неправильно с современной точки зрения интерпретировал наблюдаемое им явление и честь открытия собственно пластидной наследственности принадлежит Э. Бауру.

Митохондриальная наследственность была открыта еще через 40 лет. Французский генетик российского происхождения Борис Эфрусси (1901–1979), работая с дрожжами, описал в 1949 г. неменделевское наследование признака «мелкая колония», являющегося результатом неспособности мутантных клеток к дыханию. Поскольку клеточное дыхание есть функция, обеспечиваемая митохондриями, именно эти клеточные органеллы были признаны генетическим детерминантом изученного Б. Эфрусси признака.

Дрожжи Saccharomyces cerevisiae и одноклеточная зеленая водоросль Chlamydomonas reinhardtii явились главными объектами для изучения цитоплазматической наследственности. Позднее к ним добавились млекопитающие – человек и мышь – и некоторые высшие растения.