Ћелије имају много послова, али ниједан није важнији од синтезе протеина. Рецепт за ову активност састоји се од деоксирибонуклеинске киселине у организму, коју наслеђује од сваког родитеља. Ћелије организама који се сексуално размножавају садрже два одговарајућа сета паковања ДНК-протеина, хромозоме. Гени су сегменти хромозома који кодирају протеине, а пар одговарајућих гена родитеља, познатији као алели, могу да интерагују на различите начине.
Експресија гена
Гени делују као предлошци за синтезу мессенгер рибонуклеинске киселине (мРНА). Ензими преписују генетске информације из ДНК гена на мРНК ланце које покрећу синтезу протеина коју изводе ћелијски рибозоми. Људи имају 23 пара хромозома који садрже око 20 000 генских парова, али гени чине само око 2 процента хромозомских некретнина. Сваки члан пара или алел кодира више или мање исти протеин, али тачно кодирање може да се разликује и стога изражава различите верзије протеина. Неки гени су толико мутирани да се не могу изразити као протеини.
Доминантни и рецесивни алели
У неким случајевима доминантни алел маскира израз свог рецесивног партнера. На пример, биљка може носити гене који кодирају црвено или бело цвеће. Ако је црвени ген доминантан, потомци могу имати беле цветове само ако добију два алела за белу боју. Укрштање родитеља са црвеним и белим цветовима даје око 75 процената потомства са црвеним цветовима и 25 процената са белим цветовима. Бела особина може одражавати мутацију која чини цвет неспособним за производњу пигмента.
Кодоминантни и Семидоминантни Алели
Неке особине одражавају једнаку доминацију оба алела у пару. У овој ситуацији, резултујућа експресија гена, или фенотип, производ је различитих протеина синтетисаних из сваког алела. Претпоставимо да су алели боје цветова за неку врсту биљака кодоминантни. Мешање између родитеља са црвеним и белим цветовима родиће потомство са пегавим црвеним и белим цветовима. Да су алели били непотпуно доминантни или полудоминантни, потомци би показивали мешовитост фенотип, ружичасто цвеће, јер би потомство имало само једну дозу протеина који производи Црвена боја.
Епистатички односи
Епистаза је интеракција између два или више различитих парова алела који комбинују утицај на изражавање особине. Понекад један ген маскира или модификује експресију више гена. На пример, истраживачи су идентификовали два различита гена која помажу у одређивању облика пилећег чешља, ген чешља руже и ген чешља грашка. Чешљи потомства показују комбинацију четири различита стила чешља, што значи да су на делу два пара алела. Односи између алела у епистатичкој групи могу довести до многих различитих фенотипова.