La proporción típica 9:3:3:1 obtenida en la tercera ley de Mendel puede variar por la interacción entre genes no alélicos. Se produce porque un gen (epistásico) suprime la acción o impide la manifestación de otro gen (hipostático). A este fenómeno se le llama epistasia, y puede haber varios tipos:

Epistasia	Simple 3 fenotipos	Dominante 12:3:1
		Recesiva 9:3:4
	Doble 2 fenotipos	Dominante 15:1
		Recesiva 9:7
		Dominante y recesiva 13:3

Epistasia simple

Epistasia simple dominante

Cuando el alelo dominante de una pareja suprime la acción de la otra pareja alélica. La segregación 9:3:3:1 se convierte en 12:3:1.

Por ejemplo, el caso del color de calabazas que en el cruce de un homocigoto dominante (AABB, blanco) con otro homocigoto recesivo (aabb, verde) se obtiene una descendencia F₁ todas blancas (AaBb) siendo (A) el alelo responsable del color blanco. Después, al cruzar F₁ con F₁ obtenemos una descendencia F₂ con los fenotipos blanco (A_B_; A_bb), amarillo (aaB_) y verde (aabb), siendo responsable el alelo (B) del color amarillo y (b) del color verde; se obtiene una relación 12/16, 3/16, 1/16 con respecto a la expresión fenotípica.

Epistasia simple recesiva (o genes suplementarios)

Es una interacción génica producida por la acción de un gen cuyos alelos recesivos impiden la expresión fenotípica de otro gen. La segregación que aparece es 9:3:4. También se conoce a este tipo de epistasia como de genes suplementarios. Un gen necesita a otro para poder manifestarse, siendo el primero independiente del segundo.

Un ejemplo es el color de los perros labradores que en su condición homocigota y heterocigota son negros (B_E_), en su condición heterocigota marrones (bbE_) y amarillos (B_ee; bbee) en la F₂ se obtiene entonces proporciones 9/16; 3/16; 4/16 respectivamente en la expresión fenotípica del color de los perros labradores, pero solo se produce a nivel de un par de alelos que enmascaran la expresión de otro par ya sea dominante o también recesivo como en el caso de los de los perros marrones.

Epistasia doble

Epistasia doble recesiva (genes complementarios)

Se produce cuando es necesaria, para que se manifieste un determinado carácter, la presencia simultánea de los dos miembros dominantes de cada pareja alélica. La segregación fenotípica de la F₂ es 9:7.

La produce la doble acción de los alelos recesivos sobre cualquier otro alelo, basta en coincidir en el genotipo los alelos recesivos en la forma (aa) o en la forma (bb) para que se produzca el enmascaramiento en este caso doble recesiva.

Por ejemplo, las flores que después del cruce de un homocigoto dominante (AABB) púrpura con un homocigoto recesivo (aabb) blanco, se obteine una F₁ con todas flores púrpuras (AaBb). Al cruzar F₁ con F₁, se obtiene una descencencia en la F2 de fenotipos púrpura (A_B_) y todos los demás blancos (A_bb; aaB_; aabb), teniendo una proporción 9/16, 7/16 de la expresión fenotípica.

Epistasia doble dominante (genes duplicados)

Cuando la presencia de al menos uno de los alelos dominantes (A o B) es suficiente por sí mismo para originar el producto final. La segregación se convierte en la proporción 15:1.

Por ejemplo, el caso de dos parejas alélicas tales que los alelos dominantes de cada uno determina la producción de clorofila. Los precursores de clorofila donde tanto (A) como (B) expresan el pigmento verde (clorofila). Se obtendrá en la F2 plantas con clorofila (A_B_; A_bb; aaB_) y plantas sin clorofila, letal, (aabb) en proporciones 15/16, 1/16 en relación al expresión fenotípica de la planta.

Epistasia doble dominante y recesiva

Se produce cuando el alelo dominante de un locus (por ejemplo A) y el recesivo del otro (b) suprimen respectivamente la acción de los otros alelos. Se obtiene una proporción fenotípica 13:3.

Por ejemplo, el alelo dominante de un locus (por ejemplo el A) y el recesivo del otro locus (por ejemplo el b) suprimen, respectivamente la acción de los otros alelos. Por ejemplo, un locus (A,a) que inhibe la pigmentación y otro locus (B,b) que controla la producción de pigmentos.