单个作用极其微弱的多数同义互补的基因组成的基因群，这些基因与数量性状表现有关，这种基因群称为多基因系（polygenic system），基因群中的各个基因称为多基因（或小基因）。自W．L．Johannsen提出纯系学说以来，遗传上所研究的变异净是些不连续的。由于H．Nilsson－Ehle和E．M．East等人引入同义基因的概念，对在F2中所表现的连续变异的解释已成为可能。多基因学说是由K．Mather提出的，他把同义基因的概念加以扩充，系统地发展了数量性状的统计分析法。真正的纯系其多基因系也应该是纯合的，所以没有性状的遗传方差，它们所表现出来的连续变异是由于环境的影响所致。在不同的纯系交配所产生的F1中，每一个体虽然都是杂合体，但由于它们的基因型都是一样的，所以仍然没有遗传方差。在F2中，个体的性状按多基因的数目多少而呈阶梯状的分布，加上环境的影响，去掉阶梯的棱角图形就接近于正态分布。实际上多基因之间有相加和相乘二种关系，此外等位基因之间还有显隐性关系，非等位基因之间有上位关系（非相加的相互作用），再加上细胞质的问题，所以为了进行分析，必须把这些因素都加以适当的整理。根据理论上推算的基因型来推断各分离世代的群体，与实际看到的分离世代中数量性状的平均值进行比较来估计基因效应和有效基因的数目等。关于多基因的这种统计学处理是重要的分析方法。多基因中所产生的突变，由于其作用很小，所以这些变异是作为潜伏的变异而遗传下去，它们使得个体的适应范围扩大，并通过自然选择在进化中起着很大的作用。