古倍数性
2R仮説では、脊椎動物のゲノムは無脊椎動物のゲノムの4倍となるはずだと予測されていた。脊椎動物では4つの遺伝子ファミリーに((AB)(CD))木構造が存在しないという2R説への反論があったが、もし2つのゲノム重複が近接して起これば、このトポロジーにはならない。ナメクジウオ Branchiostoma lanceolatum のゲノム配列は、全ゲノムの重複が2回行われ、その後、ほとんどの遺伝子で重複コピーが失われたという仮説を支持するものであった。最近の研究ではウミヤツメ Petromyzon marinus の遺伝地図が作成され、脊椎動物の基部系統で1つの全ゲノム重複が起こり、その前後に脊索動物の進化上独立したいくつかのセグメント重複が起こったという仮説を強く支持する結果となった。
この2回の全ゲノム重複は、Hox遺伝子のクラスターが4つに増えたことや、脊椎動物の系統で複雑化した補体系の進化にも影響していると考えられている。
倍数性は大きく分けて、1つの種のゲノムが2倍になる同質倍数性と、2つの種のゲノムが結合する異質倍数性がある。異質倍数体は近縁種同士の交配によって生じるのに対し、同質倍数体は同種の親同士の交配もしくは親の生殖組織における体細胞倍加によって、1つの種のゲノムが重複することによって生じる。自然界では異質倍数体の方が多く存在すると考えられているが、これは異なるゲノムを受け継いでヘテロ接合性が高くなり、より高い適応度が得られるためと考えられる。このような異なるゲノムは、有利に働くこともあるが有害になることもある大規模なゲノム再編成の可能性を高める。それに対し、一般に同質倍数性は中立的な過程だと考えられているが、異質倍数性の種では必要な時間とコストのかかるゲノム再編成を受けずに新しい生息地に素早く適応することができ、種分化をもたらす有用な機構として機能するという仮説が立てられている。自家受粉が可能な完全花では、減数分裂のエラーによる異数性とともに、同質倍数性の可能性が非常に高い環境を作り出すことができる。