Haploidalny oznacza stan, w którym komórka zawiera jeden zestaw chromosomów — czyli połowę liczby spotykanej w większości komórek somatycznych danego organizmu. U organizmów eukariotycznych komórki somatyczne są zwykle diploidalne (mają dwa zestawy chromosomów: po jednym od każdego rodzica). Podczas mejozy liczba chromosomów w powstających gametach zmniejsza się o połowę; komórki te są haploidalne.

Liczba chromosomów i oznaczenia

U człowieka diploidalna liczba chromosomów wynosi 46 (2n = 2×23), a komórki haploidalne (np. plemniki i komórki jajowe) mają 23 chromosomy (n = 23). W zapisie stosuje się zwykle oznaczenia:

  • n — liczba chromosomów w gamecie (haploidalna liczba chromosomów),
  • 2n — liczba chromosomów w komórkach diploidalnych,
  • x — podstawowy (mentyczny) zestaw chromosomów występujący w gatunku; przydatne przy opisie poliploidii.

Przy poliploidii rozróżnia się x (podstawowy zestaw) i n (liczba chromosomów w gametach). Na przykład niektóre gatunki pszenicy są heksaploidalne — mają sześć zestawów podstawowych chromosomów. Dla pszenicy zwyczajnej (Triticum aestivum) 2n = 6x = 42, czyli x = 7, a haploidalna liczba chromosomów n = 21.

Przykłady i warianty występowania

  • U ludzi: gamety są haploidalne (n = 23), większość komórek somatycznych jest diploidalna (2n = 46).
  • U drożdży Saccharomyces cerevisiae haploidalna forma ma n = 16 chromosomów — dlatego drożdże są często wykorzystywane w badaniach genetycznych.
  • U błonkówek (np. mrówki, pszczoły, osy) występuje system genetyczny zwany haplodiploidalnością: samce są haploidalne (powstają z niezapłodnionych jaj), a samice diploidalne.
  • W świecie roślin wiele gatunków wykazuje cykl przemienny pokoleń: haploidalne pokolenie (gametofit) i diploidalne pokolenie (sporofit). Przykładem są mchy (dominują gametofity) oraz większość roślin okrytonasiennych (dominują sporofity).

Znaczenie biologiczne i zastosowania

Stan haploidalny ma istotne konsekwencje genetyczne: ponieważ w haploidalnej komórce występuje tylko jedna kopia każdego genu, wszystkie allele (w tym recesywne) są ujawnione w fenotypie. To czyni organizmy lub linie haploidalne użytecznymi w badaniach genetycznych i w hodowli roślin (np. tworzenie doubled haploids w celu szybkiego uzyskania linii homozygotycznych).

Poliploidia (więcej niż dwa zestawy chromosomów) występuje naturalnie i jest wykorzystywana w hodowli — może zwiększać zmienność i odporność. Rozumienie różnicy między n (liczba w gametach), 2n (liczba w komórkach somatycznych) i x (podstawowy zestaw chromosomów) pomaga opisać te zjawiska precyzyjnie.

Podsumowanie

Haploidalny = komórka z jednym zestawem chromosomów (n). Powstaje np. w wyniku mejozy w gametach; występuje także jako dominujący etap życia u niektórych organizmów i jako stały stan u haploidalnych samców w haplodiploidalnych gatunkach. Zrozumienie pojęcia haploidalności jest ważne w genetyce, biologii rozrodu i hodowli roślin.