Men det rejste et problem. For hvis to forældre sender begge deres gener videre, så vil afkommet jo få fire gener for hvert karaktertræk. Mendel konkluderede, at kønsceller - sædceller og ægceller - kun indeholder ét gen fra hvert genpar. Og når æg- og sædcelle mødes, får man igen et komplet par af gener.
Mendel opdagede, at forskellige kombinationer af gener hos forældrene gav forskellige fordelinger af karaktertræk. Det var krydsningen af to hybride planter, der bragte ham på sporet. Altså krydsningen af planter, der har både et dominant og et recessivt gen for det samme karaktertræk. Når han krydsede to hybride ærteplanter med gule ærter, kom der tre planter med gule ærter for hver plante med grønne. Det er den berømte Mendels fordeling 3:1 og det er også Mendels første lov.