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La interacción que se produce entre los genes y el ambiente da lugar a diversos efectos fenotípicos. Esta interacción es explotada por los mejoradores de plantas y animales en beneficio de la agricultura y la ganadería. Por ejemplo, las plantas pueden ser criadas para tener tolerancia a entornos específicos, como alta o baja disponibilidad de agua. La forma en que los rasgos de expresión varían en toda una gama de entornos para un determinado genotipo se llama norma de reacción.En epidemiología genética se observa con frecuencia que las enfermedades se agrupan en familias, pero los miembros de la familia no pueden heredar la enfermedad como tal. A menudo, heredarán la sensibilidad a los efectos de los diversos factores de riesgo ambientales.
Los individuos pueden ser afectados por la diferente exposición al mismo ambiente en forma significativa desde un punto de vista médico. Por ejemplo, la exposición a la luz solar tiene una influencia mucho mayor sobre el riesgo de padecer cáncer de piel en personas de piel clara que en personas con una tendencia heredada a tener una piel más oscura.
En el debate popular entre "lo innato y lo adquirido" se asume que la variación en una determinada característica se debe principalmente a la variabilidad genética o a la exposición a experiencias ambientales.
Sin embargo, la opinión científica actual es que ni la genética ni el ambiente son los únicos responsables de la variación individual, y que casi todos los rasgos muestran una interacción entre los genes y el ambiente. La evidencia de interacción estadística entre la genética y los factores de riesgo ambientales se utiliza a menudo como prueba de la existencia de una interacción mecánica subyacente.
En algunas combinaciones de rangos ambientales y genotípicos, la heredabilidad puede ser del 100% aún cuando las diferencias de grupo sean completamente ambientales. Para que la heredabilidad sea del 100%, no debe darse variación aleatoria en la expresión (ver figura superior).
En los animales vivíparos, como los seres humanos, las influencias ambientales pueden actuar en el desarrollo pre y post-natal. Por tanto, estas influencias pueden ser tan fuertes y duraderas en el útero como las genéticas o la influencia ambiental después del nacimiento.