Polyploidie označuje buňky nebo organismy, které obsahují více než dvě kopie každého ze svých chromozomů. Pokud je organismus normálně diploidní, mohou se vyskytnout některé spontánní odchylky, které jsou obvykle způsobeny ztíženým buněčným dělením. Polyploidní typy se označují podle počtu sad chromozomů v jádře: triploid (tři sady; 3n), tetraploid (čtyři sady; 4n), pentaploid (pět sad; 5n), hexaploid (šest sad; 6n) atd. Haploid (n) má pouze jednu sadu chromozomů. Haploidie se může vyskytovat i jako normální stadium životního cyklu organismu, jako je tomu u kapradin a hub. V některých případech nejsou zdvojeny všechny chromozomy a tento stav se nazývá aneuploidie.
Polyploidie se vyskytuje u některých živočichů, například u zlatých rybek, ale je běžná zejména u kapradin a kvetoucích rostlin, a to jak u planě rostoucích, tak u pěstovaných druhů. Například pšenice má po tisíciletích hybridizace a modifikace člověkem kmeny diploidní (dvě sady chromozomů), tetraploidní (čtyři sady chromozomů) s běžným názvem pšenice tvrdá nebo makarónská a hexaploidní (šest sad chromozomů) s běžným názvem pšenice chlebová. Mnoho zemědělsky významných rostlin rodu Brassica jsou rovněž tetraploidi; jejich příbuznost popisuje trojúhelník U.
Příklady u živočichů jsou častější u „nižších“ forem, jako jsou ploštěnky, pijavice a solanky. Rozmnožování probíhá často partenogenezí, protože polyploidní živočichové jsou často sterilní. Polyploidní salamandři a ještěrky jsou také poměrně časté a partenogenetické. Jsou známy vzácné případy polyploidních savců, většinou však končí prenatální smrtí.
Polyploidii lze v buněčných kulturách vyvolat některými chemickými látkami: nejznámější je kolchicin, který může vést ke zdvojení chromozomů, i když jeho použití může mít i jiné, méně zjevné důsledky.
Ve šlechtění rostlin je indukce polyploidů běžnou technikou k překonání sterility hybridních druhů. Tritikale je hybrid pšenice (Triticum turgidum) a žita (Secale cereale). Kombinuje žádané vlastnosti rodičů, ale počáteční hybridy jsou sterilní. Po polyploidizaci se kříženec stává plodným, a tak se může dále množit a vzniká z něj tritikale.
Dalším příkladem polyploidie, která vede ke vzniku nových druhů, je salsifikát.
Polyploidní rostliny jsou obecně robustnější a odolnější než diploidní. Při šlechtění plodin se vybírají ty rostliny, které jsou silnější a odolnější. Mnoho plodin tak bylo neúmyslně vyšlechtěno na vyšší ploidní úroveň:
Některé plodiny se vyskytují v různých ploidních variantách. Například jablka, tulipány a lilie se běžně vyskytují jako diploidní i triploidní.
Autopolyploidi jsou polyploidi s chromozomy pocházejícími z jednoho druhu. Autopolyploidi mohou vzniknout přirozeným spontánním zdvojením genomu (například brambory). Obecně jsou autopolyploidy sterilní. Banány a jablka se vyskytují jako triploidní autopolyploidy.
Alopolyploidi jsou polyploidi s chromozomy pocházejícími z různých druhů. Alopolyploidi jsou plodní. Příkladem alopolyploida je tritikale, které má šest sad chromozomů, čtyři z pšenice (Triticum turgidum) a dvě z žita (Secale cereale). Zelí je velmi zajímavým příkladem plodné alotetraploidní plodiny (viz Trojúhelník U). Amfidiploidie je jiný výraz pro alopolyploida.
Dávné duplikace genomu jsou pravděpodobně charakteristické pro veškerý život. Duplikace, k nimž došlo dávno v historii různých evolučních linií, mohou být obtížně zjistitelné kvůli následné diploidizaci (takže polyploid se časem začne cytogeneticky chovat jako diploid), protože mutace a překlady genů postupně způsobují, že jedna kopie každého chromozomu se nepodobá druhé kopii. V mnoha případech lze na tyto události usuzovat pouze porovnáním sekvenovaných genomů. Příklady nečekaných, ale nedávno potvrzených dávných duplikací genomů zahrnují pekařské kvasinky (Saccharomyces cerevisiae), hořčici/řepík (Arabidopsis thaliana), rýži (Oryza sativa) a raného evolučního předka obratlovců (kam patří i lidská linie) a dalšího poblíž vzniku teleostovitých ryb. Obojživelníci (kvetoucí rostliny) mohou mít ve svém původu paleopolyploidii. Všechna eukaryota pravděpodobně v určitém okamžiku své evoluční historie zažila polyploidii, protože nejpravděpodobnější je, že první živé organismy měly pouze jeden chromozom.
Karyotyp – Ploidie – Meióza
Autosom – Pohlavní chromozom
Chromozomální inverze – Chromozomální translokace – Polyploidie – Paleopolyploidie
Chromatin (euchromatin, heterochromatin)
Histony (H1, H2A, H2B, H3, H4)
Centromery (A, B, C1, C2, E, F, H, I, J, K, M, N, O, P, Q, T]
Nukleozom – Telomera – Chromatida
Druhy – Cline – Chronodruhy – Speciace
Allopatrické – Peripatrické – Parapatrické – Sympatrické – Polyploidní – Paleopolyploidní
Pohlavní výběr – Asortativní páření – Přerušovaná rovnováha
Hybrid – Prstencový druh – Haldanovo pravidlo