在生物体中,所有的可遗传性状都是由基因控制的,所有这些基因都排列在一组染色体中。如果细胞核只包含一组染色体,就称为单倍体,存在于一组染色体中的全部基因称为基因组。如果细胞核含有两组染色体,就称为二倍体,如果一个生物体含有两套以上的染色体,就称为多倍体。
多倍体(>2n)在鸟类和哺乳动物中非常罕见,唯一已知的多倍体哺乳动物是在2002年被发现的一种生活在安第斯山脉的四倍体小鼠。然而,在鱼类、两栖动物和爬行动物中,这种情况更为常见,如金鱼、鲑鱼和蝾螈。在雌雄同体物种中,多倍体更为常见,因为产生四倍体的可能性要大得多,而且四倍体是可育的。例如,大约有30-50%的开花植物是多倍体,有些属的种具有连续的倍性增加,例如有三种不同的黄菊花分别有14条、28条和56条染色体,可以认为第二种和第三种物种是通过有丝分裂失败产生新的物种。
三倍体通常是由二倍体和四倍体亲本杂交获得的,由于三倍体细胞会在减数分裂联会时会发生混乱,因此不可育,果实通常是无籽的,所以通常在水果育种过程中被运用。
超市买的香蕉基本是三倍体杂交品种。里面的小黑点是未成熟种子的流产胚珠的残余。由于香蕉是不需要受精就能形成不含种子的果实,因此被称为单性结实。
无籽西瓜同样是三倍体。无籽西瓜种子有两种种子,一种是可育二倍体,另一种是不育三倍体,开花时利用二倍体西瓜的雄花提供花粉给不育的三倍体植物授粉,但不能使其受精。通过授粉诱导西瓜果实发育,从而使三倍体西瓜果实发育为无籽西瓜。
三倍体生蚝。科学家通过类似的方法,获得了三倍体牡蛎,其商业生产始于1985年。三倍体牡蛎也是不育的,但生长速度比二倍体要快,更大更胖,对疾病也更有抵抗力。普通的牡蛎在夏季繁殖季节肉质通常会变得松软并减少,但三倍体牡蛎的肉一年四季都丰腴可口,可全年供应。
三倍体鳟鱼。从视觉上看,三倍体鳟鱼与二倍体鳟鱼几乎完全相同不可区分。但是鳟鱼属于肉食性鱼类,吃陆生和水生昆虫、甲壳虫类、贝类、小鱼和鱼卵。因此不能生育的三倍体鳟鱼广泛被用于生态控制特别是控制入侵物种,能减少入侵物种的数量。