孟德尔发现，每对杂交的子一代都表现显性性状，但子一代自花授粉产生的子二代就发生显性性状与隐性性状的分离，而且显性类型数目与隐性类型数目都接近3:1。
由此，孟德尔提出颗粒性遗传因子的概念，并推论遗传因子在生物的体细胞中成对存在，体细胞形成生殖细胞时，成对的遗传因子发生分离，分别进入不同的生殖细胞中。这就是我们今天所说的遗传分离规律或孟德尔第一定律。杂交子一代产生的生殖细胞随机两两结合的结果，便导致了子二代性状呈3:1的分离。
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孟德尔的豌豆实验是从1855年开始的。从孟德尔的原始论文来看，他的实验目的很明确，就是通过植物杂交来探索生物的遗传规律。他用了34个豌豆品种，花了两年时间检验它们的纯种性，从中挑选出22个品种。经过仔细观察，在这22个品种中，他又选出7对具有明显差异性状的品种。然后，孟德尔针对这7对相对性状，一对一对地进行杂交和后代分析工作，这7对相对性状分别是：种子形状、种子颜色、种皮颜色、豆荚形状、豆荚颜色、花的位置、茎的高度。