Неалельні гени також можуть взаємодіяти між собою. При цьому їх принцип взаємодії дещо інший, ніж домінантно-рецесивні відносини як в разі алельних генів.
Правильніше говорити не про взаємодію генів, а про взаємодію їх продуктів, т. Е. Взаємодії білків, які синтезуються на основі генів.
Комплементарна взаємодія неалельних генів - це таке їх взаємодія, при якому їх продукти доповнюють дію один одного.
Прикладом комплиментарного взаємодії генів є колір очей у мушки дрозофіли. У мушок з генотипом S-B- звичайні червоні очі, ssbb - білі, S-bb - коричневі, ssB- - яскраво-червоні. Таким чином, якщо обидва неалельних гена рецесивні, то ніякої пігмент не синтезується, і очі стають білими. При наявності тільки домінантного гена S з'являється коричневий пігмент, а тільки домінантного B - яскраво-червоний. Якщо ж є два домінантних гена, то їх продукти взаємодіють між собою, утворюючи червоний колір.
При комплементарному взаємодії генів при схрещуванні гетерозигот (AaBb) можливі різні розщеплення за фенотипом (9: 6: 1, 9: 3: 3: 1, 9: 3: 4, 9: 7).
Епістаз - це така взаємодія неалельних генів, коли дія одного гена пригнічує дію іншого. Епістатічним (переважною) дією на інший ген може мати як домінантний, так і рецесивний аллель даного гена. Розщеплення за фенотипом при домінантному епістаз, відрізняється від рецесивного. Епістатічний ген зазвичай позначають буквою I.
Прикладом епістазу може служити поява кольорового оперення у другому поколінні при схрещуванні білих курей різних порід. У одних генотип IIAA, у інших - iiaa. F1 - IaAa. В F2 відбувається звичайне розщеплення за генотипом: 9I-A-. 3I-aa. 3iiA-. 1iicc. При цьому птиці з генотипом iiA- виявляються забарвленими, що визначає домінантний ген A, який у одного з батьків був подавлений домінантною геном-інгібітором I, а в іншого був присутній тільки в рецессивной формі.
При полімерному взаємодії неалельних генів ступінь вираженості ознаки (його кількість) залежить від кількості домінантних алельних і неалельних генів. Чим більше генів беруть участь в полімерному взаємодії, тим більше різних ступенів вираженості ознаки. Це відбувається при комулятівного полімерії, коли всі гени беруть участь в накопиченні ознаки. При некомулятівной полімерії кількість домінантних генів не впливає на ступінь вираженості ознаки, досить хоча б одного; а відмінна за фенотипом форма спостерігається тільки у особин, у яких все полімерні гени рецесивні.
Полімерів, наприклад, визначається колір шкіри людини. Вплив роблять чотири гена (або чотири пари алелей за іншими джерелами). Розглянемо ситуацію з двома парами. Тоді A1 A1 A2 A2 визначить самий темний колір, a1 a1 a2 a2 - найсвітліший. Середній колір шкіри проявиться, якщо два будь-яких гена будуть домінантні (A1 a1 A2 a2. A1 A1 a2 a2. A1 a1 A2 A2). Наявність одного домінантного гена призведе до кольору шкіри близькому до світлого, але темніше, а трьох домінантних - близького до темного, але світліше.
Буває, що один ген визначає кілька ознак. Така дія гена називається плейотропії. Зрозуміло, що тут мова йде не про взаємодію генів, а з множинним дією одного гена.