Celler har många sysslor att utföra, men ingen är viktigare än att syntetisera proteiner. Receptet för denna aktivitet finns i en organisms deoxiribonukleinsyra, som den arv från varje förälder. Cellerna av sexuellt reproducerande organismer innehåller två matchade uppsättningar av DNA-proteinpaket, kromosomerna. Gen är kromosomsegment som kodar för proteiner, och ett par matchande gener från föräldrarna, kända som alleler, kan interagera på olika sätt.

Genuttryckning

Gen fungerar som mallar för syntesen av messenger ribonukleinsyra (mRNA). Enzymer transkriberar genetisk information från genens DNA på mRNA-strängar som driver proteinsyntes som utförs av cellens ribosomer. Människor har 23 par kromosomer som innehåller cirka 20 000 genpar, men gener utgör endast cirka 2 procent av kromosomala fastigheter. Varje parmedlem eller allel koder för mer eller mindre samma protein, men den exakta kodningsskillnaden skiljer sig åt och uttrycker därför olika versioner av proteinet. Vissa gener är så muterade att de inte kan uttryckas som proteiner.

Dominerande och recessiva alleler

I vissa fall maskerar en dominerande allel uttrycket av sin recessiva partner. Till exempel kan en växt bära gener som kodar för antingen röda eller vita blommor. Om den röda genen dominerar, kan en avkomma bara ha vita blommor om den får två alleler för vit färg. Ett kors av röda och vita blommiga föräldrar ger cirka 75 procent rödblommiga avkommor och 25 procent vita blommiga. Den vita egenskapen kan spegla en mutation som gör att blomman inte kan producera pigment.

Kodominanta och semidominanta alleler

Vissa egenskaper återspeglar lika alliansernas lika dominans i ett par. I denna situation är det resulterande genuttrycket eller fenotypen produkten av de olika proteinerna syntetiserade från varje allel. Antag att blommfärg alleler för en art av växter är codominant. Ett kors mellan rödblommiga och vitablommiga föräldrar kommer att producera avkommor med prickade röda och vita blommor. Om allelen hade varit ofullständig dominerande eller semidominant, skulle avkomman uppvisa en blandad fenotyp, rosa blommor, eftersom avkomman skulle ha en enda dos av proteinet som ger röd färg.

Epistatiska relationer

Epistas är en interaktion mellan två eller flera olika allelpar som kombinerar att påverka uttrycket av ett drag. Ibland maskerar eller modifierar en gen uttrycket av flera gener. Forskare har till exempel identifierat två olika gener som hjälper till att bestämma formen av en kycklingkam, rosenkamgen och ärtkamgenen. Kammarna av avkommor visar en blandning av fyra olika kamstilar, vilket indikerar att två allelpar är på jobbet. Relationerna mellan allelerna i en epistatisk grupp kan ge upphov till många olika fenotyper.