Trong thí nghiệm lai 1 cặp tính trạng của Gregor Mendel, ông đã chứng minh rằng tính trạng được quy định bởi các gen có thể có sự tương tác giữa các alen trội và lặn. Đây là quy luật di truyền đơn giản nhất, thường được gọi là quy luật phân li của Mendel.

Khi lai 2 cá thể có kiểu gen khác nhau cho một cặp tính trạng, chẳng hạn như AA (trội) và aa (lặn), thế hệ F1 sẽ thu được cá thể có kiểu gen đồng hợp trội (Aa). Từ F1 giao phối với nhau, trong thế hệ F2, chúng ta sẽ thấy sự phân ly của các alen. Cụ thể:

- Kiểu gen có thể có ở F2 là:
- AA (đồng hợp trội)
- Aa (đồng hợp trội)
- aa (đồng hợp lặn)

Số lượng các tổ hợp gen sẽ là 4 (AA, Aa, Aa, aa), trong đó có thể hiểu rằng:

- AA = 1
- Aa = 2
- aa = 1

Khi xem xét đến kiểu hình, vì alen A là trội, nên cả AA và Aa đều biểu hiện ra kiểu hình trội, trong khi aa biểu hiện kiểu hình lặn. Do đó, tổng số kiểu hình sẽ là:

- Kiểu hình trội: AA + Aa = 3
- Kiểu hình lặn: aa = 1

Từ đó, tỉ lệ kiểu hình trong thế hệ F2 là 3 trội : 1 lặn.

Đây là lý do tại sao trong thí nghiệm của Mendel về 1 cặp tính trạng, tỉ lệ kiểu hình ở thế hệ F2 lại là 3:1.