孟德爾從豌豆的單一性狀開始研究，發現了遺傳性狀的分離定律。下一個研究焦點，是超過一個性狀時的遺傳規律，其中包括：性狀分離現像在多基因的情況會出現嗎？基因之間會互相影響表達嗎？

孟德爾繼續使用豌豆作雜交實驗，針對「種子顏色」和「種子形狀」兩項對比性狀，培植了幾系同時有兩項特徵的純種豌豆：1. 黃色及圓滑；2. 綠色及皺皮，然後把它們雜交。

他發現兩種性狀 (顏色和形狀) 純合體雜交，第一子代的豌豆只表達了一種性狀：黃色圓粒。雙性狀的雜交結果跟單性狀雜交的結果相似：有兩種親代的特徵沒有在子代表達，是隱性性狀。請點擊下表，把各種表現型分辨。

「綠色」及「皺皮」兩種特徵沒有在第一子代表達。如果它們像單基因遺傳一樣，隱藏在於第一子代的個體，這些隱性性狀應能顯現在第二子代的部份個體。

孟德爾播下 F₁ 種子，讓長出的植株自花傳粉，產生的 F₂ 豌豆，有 4 種表現型(見右圖)。

在親代，黃色與圓滑表達在同一個體；綠色與皺皮也是；但在第二子代，這種連繫在一些個體打破了。這意味著：控制「顏色」和「形狀」的等位基因能在遺傳過程中重新組合，形成新的、不同於親代表現型的「重組表現型」。

我們可以看到、第一子代全是雙基因雜合體。如果它們的等位基因，能在遺傳過程中自由配對，會如何影響第二子代的表現型？

F₂ 的整體表現型分佈，會是兩個性狀個別分佈的複合(見右表) ，其中：

1. 表現型的種類：有兩種重組表現型出現。它們來自親代表現型的重組

2. 表現型的分佈：整體比例為 9∶3∶3∶1，雙顯性佔多數，雙隱性佔少數

孟德爾收集的實驗數據，跟預期結果非常吻合，有力地支持了「不同的性狀能夠在遺傳過程中隨機地重新組合」這個假說。

兩個單基因雜合體的後代，會衍生 2 種表現型，比例都是 3∶1 (單基因雜交比例)。

兩個雙基因雜合體的後代，會衍生 4 種表現型，比例是 9∶3∶3∶1 (雙基因雜交比例)。

右圖的練習，檢視各豌豆表現型的比例：

可以說，「9∶3∶3∶1」是「3∶1」的「雙基因版」。