Polygene overerving beschrijft de overerving van eigenschappen die door meer dan één worden bepaald gen. Deze genen worden genoemd polygenen, produceren specifieke eigenschappen wanneer ze samen worden uitgedrukt. Polygene overerving verschilt van Mendeliaanse overervingspatronen, waarbij eigenschappen worden bepaald door een enkel gen. Polygene eigenschappen hebben veel mogelijk fenotypen (fysieke kenmerken) die worden bepaald door interacties tussen verschillende allelen. Voorbeelden van polygene overerving bij mensen zijn onder meer eigenschappen zoals huidskleur, oogkleur, haarkleur, lichaamsvorm, lengte en gewicht.
Bij polygene overerving hebben de genen die bijdragen aan een eigenschap dezelfde invloed en hebben de allelen voor het gen een additief effect. Polygene eigenschappen vertonen niet volledige dominantie net als Mendeliaanse eigenschappen, maar tentoonstellen incomplete dominantie. In incomplete dominantie, het ene allel domineert of maskeert het andere niet volledig. Het fenotype is een mengsel van de fenotypen die zijn geërfd van de ouderallelen. Omgevingsfactoren kunnen ook van invloed zijn op polygene eigenschappen.
Polygene eigenschappen hebben meestal een klokvormige verdeling in een populatie. De meeste individuen erven verschillende combinaties van dominant en recessief allelen. Deze individuen vallen in het middenbereik van de curve, wat het gemiddelde bereik voor een bepaald kenmerk vertegenwoordigt. Individuen aan de uiteinden van de curve vertegenwoordigen degenen die ofwel alle dominante allelen erven (aan het ene uiteinde) of degenen die alle recessieve allelen erven (aan het andere uiteinde). Met behulp van lengte als voorbeeld vallen de meeste mensen in een populatie in het midden van de curve en zijn ze gemiddelde lengte. Degenen aan de ene kant van de curve zijn lange individuen en die aan de andere kant zijn korte individuen.
Oogkleur is een voorbeeld van polygene overerving. Er wordt aangenomen dat deze eigenschap wordt beïnvloed door maximaal 16 verschillende genen. Overerving van oogkleuren is gecompliceerd. Het wordt bepaald door de hoeveelheid bruin kleurpigment melanine die een persoon in het voorste deel van de iris heeft. Zwarte en donkerbruine ogen hebben meer melanine dan hazelnoot- of groene ogen. Blauwe ogen hebben geen melanine in de iris. Er zijn twee van de genen geïdentificeerd die de oogkleur beïnvloeden chromosoom 15 (OCA2 en HERC2). Verschillende andere genen die de oogkleur bepalen, hebben ook invloed op de huidskleur en haarkleur.
Begrijpend dat oogkleur wordt bepaald door een aantal verschillende genen, zullen we voor dit voorbeeld aannemen dat het wordt bepaald door twee genen. In dit geval een kruising tussen twee individuen met lichtbruine ogen (BbGg) zou verschillende fenotypemogelijkheden opleveren. In dit voorbeeld is het allel voor zwarte kleur (B) domineert de recessieve blauwe kleur (b) voor gen 1. Voor gen 2, de donkere tint (G) is dominant en geeft een groene kleur. De lichtere tint (g) is recessief en geeft een lichte kleur. Deze kruising zou resulteren in vijf basisfenotypes en negen genotypen.
Alle dominante allelen hebben resulteert in een zwarte oogkleur. De aanwezigheid van ten minste twee dominante allelen produceert de zwarte of bruine kleur. De aanwezigheid van één dominant allel produceert de groene kleur, terwijl het hebben van geen dominante allelen resulteert in blauwe oogkleur.
Zoals oogkleur, huidskleur is een voorbeeld van polygene overerving. Deze eigenschap wordt bepaald door ten minste drie genen en andere genen zouden ook invloed hebben huid kleur. De huidskleur wordt bepaald door de hoeveelheid donkere melaninepigmenten in de huid. De genen die de huidskleur bepalen, hebben elk twee allelen en worden op verschillende gevonden chromosomen.
Als we alleen de drie genen beschouwen waarvan bekend is dat ze de huidskleur beïnvloeden, heeft elk gen één allel voor een donkere huidskleur en één voor een lichte huidskleur. Het allel voor donkere huidskleur (D) domineert het allel voor een lichte huidskleur (d). De huidskleur wordt bepaald door het aantal donkere allelen dat een persoon heeft. Personen die geen donkere allelen erven, hebben een zeer lichte huidskleur, terwijl degenen die alleen donkere allelen erven een zeer donkere huidskleur hebben. Personen die verschillende combinaties van lichte en donkere allelen erven, zullen fenotypes van verschillende huidtinten hebben. Degenen die een even aantal donkere en lichte allelen erven, hebben een gemiddelde huidskleur. Hoe meer donkere allelen erft, hoe donkerder de huidskleur.