As células têm muitas tarefas a realizar, mas nenhuma é mais importante do que a síntese de proteínas. A receita para essa atividade reside no ácido desoxirribonucleico de um organismo, que ele herda de cada um dos pais. As células dos organismos sexualmente reprodutores contêm dois conjuntos combinados de pacotes de DNA-proteína, os cromossomos. Os genes são segmentos cromossômicos que codificam proteínas, e um par de genes correspondentes dos pais, conhecidos como alelos, pode interagir de diferentes maneiras.

Expressão gênica

Genes atuam como modelos para a síntese de ácido ribonucléico mensageiro (mRNA). As enzimas transcrevem a informação genética do DNA do gene nas cadeias de mRNA que conduzem a síntese protéica realizada pelos ribossomos da célula. Os seres humanos têm 23 pares de cromossomos que contêm cerca de 20.000 pares de genes, mas os genes compõem apenas cerca de 2% do patrimônio cromossômico. Cada par de par, ou alelo, codifica mais ou menos a mesma proteína, mas a codificação exata pode diferir e, portanto, expressar diferentes versões da proteína. Alguns genes são tão mutantes que não podem ser expressos como proteínas.

Alores Dominantes e Recessivos

Em alguns casos, um alelo dominante mascara a expressão de seu parceiro recessivo. Por exemplo, uma planta pode conter genes que codificam para flores vermelhas ou brancas. Se o gene vermelho é dominante, então uma prole só pode ter flores brancas se receber dois alelos para a cor branca. Uma cruz de pais de flores vermelhas e brancas produz cerca de 75 por cento de flor vermelha e 25 por cento de flor branca. O traço branco pode refletir uma mutação que torna a flor incapaz de produzir pigmento.

Codominante e alelos semidominantes

Algumas características refletem a dominância igual de ambos os alelos em um par. Nesta situação, a expressão gênica resultante, ou fenótipo, é o produto das diferentes proteínas sintetizadas de cada alelo. Suponha que os alelos da cor da flor para uma espécie de planta são codominantes. Um cruzamento entre pais de flores vermelhas e flores brancas produzirá descendentes com flores vermelhas e brancas manchadas. Se os alelos tivessem sido incompletamente dominantes, ou semidominantes, a descendência exibiria um fenótipo misturado, flores cor-de-rosa, porque a prole teria apenas uma dose única da proteína que produz a cor vermelha.

Relacionamentos epistáticos
< epistasis é uma interação entre dois ou mais diferentes pares de alelos que se combinam para influenciar a expressão de um traço. Às vezes, um gene mascara ou modifica a expressão de múltiplos genes. Por exemplo, os pesquisadores identificaram dois genes diferentes que ajudam a determinar a forma do pente de galinha, o gene rosa pente e o gene pea pea. Os pentes da descendência mostram uma mistura de quatro diferentes estilos de pente, indicando que dois pares de alelos estão trabalhando. As relações entre os alelos em um grupo epistático podem dar origem a muitos fenótipos diferentes.