Že od klasičnih poskusov rastlin graha Gregorja Mendela znanstveniki, zdravniki in kmetje raziskujejo, kako in zakaj se lastnosti razlikujejo med posameznimi organizmi. Mendel je pokazal, da križ belih in vijoličnocvetnih rastlin graha ni ustvaril mešane barve, temveč le potomce vijoličastih ali belocvetnih. V tem primeru je vijolična barva prevladujoča lastnost, ki jo nadzira alel vijolične barve za genski cvetni gen.
Geni in aleli
Gen je del DNA, ki kodira beljakovine. Lastnosti organizma v veliki meri določajo posameznikovi geni in beljakovine, ki iz njih izhajajo. Geni zasedajo določena mesta vzdolž dolgih molekul DNA v središču kromosomov. Vsaka vrsta organizma ima določeno število kromosomov. Organizmi, ki se spolno razmnožujejo, imajo dva kompleta kromosomov, po en komplet od vsakega starša. Na primer, grahova rastlina ima 14 kromosomov ali sedem parov, vključno s parom kromosomov z geni, ki določajo barvo cvetov. Ujemajoči se geni na paru kromosomov se imenujejo aleli.
Odnosi z aleli
Par alelov lahko sodeluje na različne načine. Dominanten alel maskira lastnosti, ki jih določa recesivni alel. V primeru grahovega cvetja vijolična prevladuje nad belo. Prevladujoči alel izraža beljakovine, ki povzročijo vijolično barvo. Te beljakovine prevladujejo nad beljakovinami, ki jih proizvaja sestrski alel. Odnosi z aleli so situacijski. Na primer, vijolična barva je lahko recesivna do drugega alela, na primer tistega, ki označuje rumeno barvo. Sodominantni aleli imajo enak vpliv in ustvarjajo izraz obeh lastnosti. Če so na primer vijolični in beli cvetovi pridobljeni iz sodominantnih genov, bi lahko potomci imeli rože z belimi in vijoličnimi lisami.
Verjetnosti
Prisotnost dominantno-recesivnega odnosa med parom alelov lahko dokažemo z verjetnostjo različnih lastnosti pri potomcih. Na primer, razmislite o alelu vijolične barve, P, v rastlini, ki se križa z rastlino z belo barvo rože, W. Nastalo potomstvo ima lahko katero koli od treh možnih kombinacij alelov: PP, PW in WW. Samo rastlina WW bo imela bele cvetove, ker je W recesiven do P. Verjetnost treh kombinacij je 25, 50 oziroma 25 odstotkov. Zato je verjetnost za pridobitev potomcev vijolično cvetov 75-odstotna.
Drugi odnosi
Še en odnos alel, nepopoln ali poldominanten, se razlikuje od sodominacije. Če so vijolične in bele cvetlične barve iz poldominantnih alelov, bi bili potomci PW obarvani svetlo vijolično, mešanica obeh lastnosti. Soprevlada bi namesto tega obrodila pegaste rože. Epistaza je interakcija med aleli različnih genov. Na primer, rastlinska vrsta ima lahko en par alelov za barvo in drugi par za barvno izražanje. Če ima rastlina dva recesivna gena za izražanje barv, bo barva cvetov bela, ne glede na sestavo barvnih alelov.