У животных иногда наблюдается видоизмененная форма полиплоидии, при которой образуются отдельные полиплоидные клетки и ткани. Это обычно происходит при удвоении хромосом, не сопровождающемся разделением клетки. Гигантские хромосомы в клетках слюнных желез дрозофилы возникают в результате многократной репликации ДНК без перехода к митозу.

Аллополиплоидией называют удвоение числа хромосом у стерильного гибрида, в результате чего он становится плодовитым. Гибриды F1? получаемые при скрещиваниях между разными видами, обычно стерильны, так как их хромосомы не могут образовать гомологичные пары во время мейоза. Если, однако, число хромосом становится кратным исходному гаплоидному их числу, например равным 2(n1 + n2), 3(n1 + n2) и т.д. (где n1 и n2-гаплоидные числа хромосом у родительских видов), то возникает новый вид, который дает плодовитых гибридов при скрещивании с такими же полиплоидами, но стерилен при скрещивании с любым из родительских видов.

Для большинства аллополиплоидных видов характерно диплоидное число хромосом, которое представляет собой сумму диплоидных чисел их родительских видов; например, Spartina anglica (2n = 122)-плодовитый гибридный аллополиплоид, полученный в результате скрещивания Spartina maritima (stricta) (In = 60) со Spartina alterniflora (2n = 62). (Гибрид F₁ от скрещивания между этими двумя видами стерилен и получил название Spartina townsendii.) Большинство аллополиплоидных растений отличается по своим признакам от обоих родительских видов; к ним относятся многие из весьма ценных культур, выращиваемых человеком. Например, вид пшеницы Triticum aestivum (2n = 42), из которого получают муку, был выведен путем скрещивания и отбора за 5000 лет. В результате скрещивания дикорастущей пшеницы-однозернянки (2n = 14) с неидентифицированным диплоидом (2n = 14) был получен новый вид пшеницы-эммер (2n = 28). Пшеница эммер скрещивалась еще с одним дикорастущим диплоидным видом (2n = 14), в результате чего получилась форма Triticum aestivum (2n = 42), которая представляет собой гексаплоид (6п) первоначальной пшеницы-однозернянки. Другой пример межвидовой гибридизации — скрещивание редьки с капустой — будет описан в разд. 25.9.

У животных аллополиплоидия почти неизвестна, так как у них межвидовые скрещивания происходят редко. В результате полиплоидии генофонд не получает новых генов (см. разд. 25.1.1), но создаются новые генные комбинации.