Le cellule aploidi sono cellule costituite da una sola coppia di cromosomi, che sono strutture nel nucleo cellulare contenenti informazioni genetiche responsabili della trasmissione di tratti ereditari alla prole. Mentre la maggior parte delle cellule adulte negli organismi eucarioti sono diploidi, in possesso di due serie di cromosomi ciascuna, i maschi adulti nell’ordine degli insetti imenotteri di formiche, vespe e api sono composti da cellule aploidi. Anche lo sperma e le cellule uovo nella maggior parte degli organismi sono di natura aploide finché non si uniscono nel processo di fecondazione e diventano diploidi.
Le informazioni cromosomiche vengono utilizzate per perpetuare una specie e queste informazioni vengono unite quando le cellule sessuali maschili e femminili sono unite in modo che le informazioni genetiche condivise da entrambi i genitori possano beneficiare la prole offrendole molti tratti potenzialmente dominanti. Alcuni figli, tuttavia, non richiedono questo livello di informazioni genetiche per svolgere la loro funzione. Vespe, formiche e api maschi contengono solo cellule aploidi perché crescono da uova non fecondate negli adulti. Anche in alcune specie di funghi e alghe, le strutture cellulari aploidi sono la norma.
Le piante hanno la capacità di passare da uno stato aploide a uno diploide o a doppio stato aploide, che ora è una caratteristica importante dell’allevamento delle piante per controllare i tratti genetici di colture come l’orzo, il tabacco e la colza. Oltre 250 specie di piante sono state ora geneticamente modificate per essere doppie aploidi, utilizzando metodi di riproduzione asessuata, o partenogenesi, per produrre prole senza fecondazione ed eliminare i cromosomi indesiderati. Uno dei vantaggi aggiuntivi delle piante doppie aploidi è che la loro progenie è geneticamente identica alle piante madri, il che elimina le variazioni nelle colture lungo la linea quando avviene la riproduzione diploide tradizionale.
Uno degli svantaggi degli organismi aploidi, naturali o geneticamente modificati, è che, se un gene risulta essere difettoso, non esiste una copia identica di esso per svolgere la sua funzione al suo posto come esiste con le cellule diploidi. Ogni gene in un organismo aploide è espresso in modo efficace, svolgendo correttamente la sua funzione o influenzando negativamente la salute e la vitalità dell’organismo. Nell’esaminare le colture di lievito aploide, le prove suggeriscono anche, tuttavia, che il tasso di mutazione negli organismi è effettivamente doppio nelle cellule diploidi, poiché le cellule aploidi hanno solo la metà dei geni che possono mutare.
La biologia evoluzionistica ha studiato per qualche tempo la causa alla base del dominio delle cellule diploidi e della riproduzione sessuale su quella asessuata. La ricerca indica che gli organismi aploidi sono più rari non perché sono più vulnerabili agli stress ambientali, ma perché gli organismi aploidi nelle generazioni successive perdono la capacità di riprodursi. L’idoneità sessuale, quindi, è molto probabilmente la ragione principale per cui gli aploidi sono rari in natura, anche se sono meno suscettibili alle mutazioni dannose che i diploidi possono subire.