Lige siden Gregor Mendels klassiske eksperter med ærtplanter har forskere, læger og landmænd undersøgt, hvordan og hvorfor træk varierer blandt individuelle organismer. Mendel viste, at et kryds af hvide og lilla-blomstrede ærteplanter ikke skabte en blandet farve, men snarere kun lilla eller hvidblomstrede afkom. I dette tilfælde er lilla et dominerende træk, kontrolleret af den lilla-farvede allel til blomsterfarvegenet.
Gener og alleler
Et gen er en strækning af DNA, der koder for et protein. En organismes træk bestemmes stort set af individets gener og resulterende proteiner. Gener indtager bestemte placeringer langs de lange DNA-molekyler i hjertet af kromosomer. Hver art af organismer har et bestemt antal kromosomer. Organismer, der reproducerer seksuelt, har to sæt kromosomer, et sæt fra hver forælder. For eksempel har en ærteplante 14 kromosomer eller syv par, inklusive et par kromosomer med gener, der angiver blomsterfarve. De matchende gener på et par kromosomer kaldes alleler.
Allel-forhold
Et par alleler kan interagere på forskellige måder. En dominerende allel maskerer de træk, der er specificeret af en recessiv allel. I ærteblomsteksemplet er lilla dominerende over hvide. Den dominerende allel udtrykker proteiner, der resulterer i den lilla farve. Disse proteiner dominerer over de hvide blomsterproteiner produceret af søsterallelen. Allelforhold er situationelle. For eksempel kan den lilla farve være recessiv for en anden allel, såsom en der koder for farven gul. Co-dominante alleler har lige stor indflydelse og skaber et udtryk for begge træk. For eksempel, hvis lilla og hvide blomster stammer fra co-dominerende gener, kan det resulterende afkom muligvis have blomster med hvide og lilla pletter.
Sandsynligheder
Tilstedeværelsen af et dominerende-recessivt forhold mellem et par alleler kan demonstreres ved sandsynligheden for forskellige træk hos afkom. Overvej f.eks. En lilla farveallel, P, i en plante krydset med en plante med hvid blomsterfarve, W. Det resulterende afkom kan have en hvilken som helst af tre mulige allelkombinationer: PP, PW og WW. Kun WW-planten har hvide blomster, fordi W er recessiv over for P. Sandsynligheden for tre kombinationer er henholdsvis 25, 50 og 25 procent. Derfor er chancerne for at få et afkom med lilla blomster 75 procent.
Andre forhold
Et andet allelforhold, ufuldstændig eller semi-dominans, adskiller sig fra co-dominans. Hvis lilla og hvide blomsterfarver er fra semi-dominerende alleler, ville et PW afkom være farvet lys lilla, en blanding af de to træk. Co-dominans ville i stedet have givet plettede blomster. Epistasis er en interaktion mellem alleler af forskellige gener. For eksempel kan en planteart have et par alleler til farve og et andet par til farveekspression. Hvis en plante har to recessive gener til farveekspression, vil blomsterfarven være hvid, uanset hvilken sammensætning af farvealleler.
