Клітини мають виконувати багато обов’язків, але жоден з них не є важливішим за синтез білків. Рецепт цієї активності полягає в дезоксирибонуклеїновій кислоті в організмі, яку він успадковує від кожного з батьків. Клітини організмів, що розмножуються статевим шляхом, містять два відповідних набори ДНК-білкових пакетів - хромосом. Гени - це сегменти хромосом, які кодують білки, і пара відповідних генів батьків, відомих як алелі, може взаємодіяти по-різному.
Експресія генів
Гени виступають в якості шаблонів для синтезу інгібітора рибонуклеїнової кислоти (мРНК). Ферменти транскрибують генетичну інформацію з ДНК гена на ланцюги мРНК, які рухають синтез білка, що здійснюється рибосомами клітини. Люди мають 23 пари хромосом, які містять близько 20 000 пар генів, але гени складають лише близько 2 відсотків хромосомної нерухомості. Кожен член пари, або алель, кодує більш-менш однаковий білок, але точне кодування може відрізнятися і, отже, виражати різні версії білка. Деякі гени настільки мутовані, що не можуть бути виражені як білки.
Домінантні та рецесивні алелі
У деяких випадках домінантний алель маскує вираз свого рецесивного партнера. Наприклад, рослина може нести гени, що кодують або червоні, або білі квіти. Якщо червоний ген є домінантним, то потомство може мати білі квіти лише в тому випадку, якщо воно отримує два алелі для білого кольору. Схрещення батьків з червоно-білоцвітними дає близько 75 відсотків потомства червоно-квіткових та 25 відсотків білоквіткових. Біла ознака може відображати мутацію, яка робить квітку нездатною виробляти пігмент.
Кодомінантний та напівдомінантний алелі
Деякі риси відображають рівне домінування обох алелів у парі. У цій ситуації отримана експресія гена, або фенотип, є продуктом різних білків, синтезованих з кожного алелю. Припустимо, що алелі кольорів квітів для виду рослин є домінуючими. Схрещення батьків з червоно-біло-квітковими дасть потомство з плямистими червоно-білими квітами. Якби алелі були не повністю домінуючими або напівдомінантними, у нащадків було б змішане фенотип, рожеві квіти, оскільки у нащадків буде лише одна доза білка, який виробляє червоний колір.
Епістатичні відносини
Епістаз - це взаємодія двох або більше різних пар алелів, які поєднуються для впливу на вираження ознаки. Іноді один ген маскує або модифікує експресію безлічі генів. Наприклад, дослідники виявили два різні гени, які допомагають визначити форму гребінця курки - ген гребінця троянди та ген гребінця гороху. Гребінці потомства демонструють поєднання чотирьох різних стилів гребінців, що вказує на роботу двох пар алелів. Взаємозв'язки між алелями в епістатичній групі можуть спричинити багато різних фенотипів.