Ông cho giao phấn cặp P thuần chủng khác nhau về 1 cặp tính trạng (hoa đỏ, hoa trắng) thu được F1, khi cho F1 tự thụ phấn cho đời F2 phân ly 3 đỏ: 1 trắng nhưng ông không biết giải thích tại sao.

Để tìm câu trả lời, Menđen cho F2 tự thụ phấn ông thu được kết quả:

Tất cả hoa trắng tự thụ đều cho F3 hoa trắng

2/3 hoa đỏ tự thụ phấn cho đời con phân ly 3 đỏ: 1trắng

1/3 hoa đỏ cho toàn hoa đỏ

Menđen nhận thấy rằng sau tỉ lệ 3 hoa đỏ: 1 hoa trắng ở đời F2 là tỉ lệ 1: 2: 1.

Hay tỷ lệ kiểu gen là: 1 hoa đỏ thuần chủng: 2 hoa đỏ không thuần chủng: 1 hoa trắng thuần chủng

⟹ Mỗi cặp tính trạng do 1 cặp nhân tố di truyền trong nhân quy định và khi giảm phân, thụ tinh các giao tử là ngẫu nhiên.