При анализе закономерностей наследования было выяснено, что расщепление в потомстве дигетерозиготы в отношении 9 : 3 : 3 : 1 возможно, если каждый ген действует на определяемый им признак или свойство организма независимо от действия других генов. Становление же признака осуществляется в процессе индивидуального развития организма, определяемого не одним геном, а их совокупностью, т. е. генотипом, во взаимодействии с внешней средой. Поэтому при анализе закономерностей наследования по фенотипу необходимо изучать не только характер распределения и сочетания хромосом и содержащихся в них генов, но и взаимодействие генов в онтогенезе.
Один из первых примеров взаимодействия генов был обнаружен в начале XX в. при анализе наследования формы гребня у кур. Описано четыре разновидности форм гребней, при этом разные породы имеют характерную морфологию гребня: леггорны — листовидный, виандоты — розовидный, европейские — гороховидный, малайские — ореховидный.
В результате скрещиваний кур, имеющих розовидный и гороховидный гребни, в F1 возникает новая форма гребня — ореховидный (из-за взаимодействия генов A и B).
Р Розовидный х Гороховидный
AAbb ↓ aaBB
F1 AaBb
Ореховидный
Скрещивание гибридов F1 дает следующие результаты в F2:
| AB | Ab | aB | ab | |
| AB | Орех.AABB | Орех.AABb | Орех. AaBB | Орех. AaBb |
| Ab | Орех. ААВb | Розов. ААbb | Орех.АbВb | Розов. Ааbb |
| аB | Орех. АаВВ | Орех.АаВb | Горох. ааВВ | Горох. ааВb |
| аb | Орех. АаВb | Розов. Ааbb | Горох. ааВb | Листов. ааbb |
Потомство F2 характеризуется следующими особенностями:
1. Присутствие доминантных аллелей двух генов А и В у 9/16кур второго поколения ведет к образованию ореховидного гребня.
2. Присутствие гена А в гомо- или гетерозиготном состоянии при рецессивном b дает розовидную форму у 3/16 особей, а гены ааВ — у 3/16 потомства дают гороховидный гребень.
3. Гомозиготы по обоим рецессивным генам ааbb имеют новый фенотип — простой листовидный гребень. Этот признак в последующих скрещиваниях не дает расщепления.
Итак, взаимодействие доминантных генов А и В изменяет форму гребня. В этом случае расщепление в дигибридном скрещивании нарушается, однако очевидно, что общее соотношение классов 9 : 3 : 3 : 1 сохраняется.
При взаимодействии генов в случае дигибридных скрещиваний расщепление в F2 по фенотипу может быть разнообразным: 9 : 7, 9 : 3 : 4, 13 : 3, 12 : 3 : 1, 15 : 1 и т. д. Но во всех случаях это видоизменение расщепления 9 : 3 : 3 : 1.