基因控制生物性状的途径非常复杂且多样，并非只有简单的“基因 -> 蛋白质 -> 性状”这一条路。主要可以归纳为以下几大类途径：
1. 通过编码蛋白质直接影响性状：
结构蛋白： 基因编码构成生物体结构的蛋白质，如：
胶原蛋白（皮肤、骨骼、肌腱的强度和弹性）
角蛋白（头发、指甲、羽毛、蹄子的硬度）
肌动蛋白和肌球蛋白（肌肉收缩）
细胞骨架蛋白（维持细胞形状和运动）
酶： 基因编码催化生物体内化学反应的酶，影响代谢途径和生理过程，如：
消化酶（分解食物）
参与能量代谢的酶（如参与糖酵解、三羧酸循环的酶）
参与色素合成的酶（如决定花、皮肤、毛发颜色的酶）
参与激素合成的酶（影响生长、发育和生理平衡）
转运蛋白： 基因编码在细胞膜上负责物质运输的蛋白质，如：
离子通道（如神经冲动的传导）
载体蛋白（如葡萄糖转运蛋白）
信号分子和受体： 基因编码激素、生长因子等信号分子，以及细胞表面或内部的受体蛋白，参与细胞通讯和调控，如：
胰岛素（调节血糖）
生长激素受体（影响个体大小）
神经递质受体（影响神经活动和行为）
2. 通过调控其他基因的表达来间接影响性状：
转录因子： 基因编码的蛋白质（转录因子）能够结合到其他基因的调控区域（启动子、增强子等），激活或抑制这些基因的转录（将DNA信息***到RNA的过程）。这是基因表达调控的核心机制。
例子： 同源异形基因编码的转录因子控制生物体发育过程中身体各部分（如肢体、器官）的位置和形态。
非编码RNA：
microRNA： 基因转录产生的短链非编码RNA，能够与特定的信使RNA结合，抑制其翻译成蛋白质或促进其降解，从而精细调控基因表达水平。
siRNA： 参与RNA干扰通路，沉默特定基因的表达。
lncRNA： 长链非编码RNA，参与多种调控机制，如染色质修饰、转录调控等。
表观遗传调控： 不改变DNA序列本身，但通过改变DNA或组蛋白的化学修饰状态，或者通过非编码RNA，来影响基因的可及性和表达水平，从而影响性状。这些变化有时可以遗传给后代。
DNA甲基化： 在DNA碱基（通常是胞嘧啶）上添加甲基基团，通常抑制基因表达。
组蛋白修饰： 在组蛋白（DNA缠绕的蛋白质）上添加或移除化学基团（如乙酰化、甲基化、磷酸化等），改变染色质的紧密程度（常染色质-开放/活跃 vs 异染色质-紧密/沉默），从而调控基因表达。
例子： X染色体失活（雌性哺乳动物一条X染色体被沉默）、基因组印记（基因表达取决于来自父亲还是母亲）、环境诱导的表观遗传变化（如营养、压力对后代的影响）、蜂王和工蜂的分化（相同的基因型，不同的表观调控导致巨大表型差异）。
3. 基因剂量效应：
某些基因的表达量（基因剂量）直接影响性状的强度或程度。
例子： 多倍体植物（如小麦）通常比二倍体亲本更大、更强壮；某些基因的拷贝数变异与疾病易感性或药物反应有关。
4. 基因的时空特异性表达：
基因并非在所有细胞、所有时间都表达。控制基因在特定发育阶段、特定组织或细胞类型、特定环境条件下表达的调控机制（如组织特异性启动子、增强子、信号通路）至关重要。同一个基因在不同时间地点表达，会导致不同的表型效应。
例子： 血红蛋白基因在红细胞前体中特异性高表达；开花基因在特定季节或光照条件下被诱导表达。
5. 基因与环境的相互作用：
基因的作用效果常常受到环境因素的显著影响。同一基因型在不同环境下可能表现出不同的表型（表型可塑性）。
例子：
温度敏感型突变体：在特定温度下才表现出突变性状。
植物的株高：受光照、水分、养分影响。
人类的肤色：受基因控制，但紫外线照射会诱导黑色素合成增加。
营养状况对基因表达的影响（如饥饿反应相关基因）。
基因控制生物性状的途径是一个多层次、高度交织的网络：
1. 最直接的方式是基因编码的蛋白质直接构成结构、催化反应或传递信号。
2. 更普遍和核心的方式是通过调控网络：基因编码的调控因子（蛋白质或RNA）通过调控其他基因的表达（开启、关闭、增强、减弱）来间接塑造复杂的性状，尤其是发育和可塑性性状。
3. 表观遗传机制在不改变DNA序列的前提下，提供了另一层灵活且可遗传的调控层次。
4. 基因剂量和时空表达模式的精确控制决定了性状的量和发生的位置、时间。
5. 环境因素不断与基因及其调控网络互动，共同最终决定生物体表现出的具体性状（表型）。
理解基因如何控制性状，必须综合考虑这些相互作用的途径和层次。
