早已公认原始性腺腺分化成睾丸或卵巢受Y染色体制约，但有关Y染色体调控性分化的机理，在历史上曾有多种理论的长期争论。
(一)原始性腺的髓质优势决
定睾丸分化的学说
按这一理论，原始性腺由形态上截然不同、功能上相互拮抗的两种组织成分组成。皮质诱导物刺激皮质，抑制髓质而分化为睾丸。自从1959年证实Y染色体为睾丸决定因子之后，这一理论演变为Y染色体使髓质占优势，从而决定睾丸的分化。无Y染色体存在的情况下，皮质占优势，原始性腺分化为卵巢。这一理论与两种性腺分化的时间过程不同步相矛盾。睾丸的分化先于卵巢约6周左右。
(二)睾丸组织诱导物决定睾丸分化
1973年，Jost观察到1例男女两性双胞胎，其中女孩表现为女假两性畸形。在其卵巢组织中含有精曲小管，苗氏管完全萎缩，内、外生殖器官轻度男性化、阴蒂增大。其原因被认为是同其男性双胞胎共享同一血液供应之故，根据这一观察和上述“优势”学说难以解释睾丸与卵巢分化在时间上不同步的矛盾。Jost认为未分化性腺在早期受来自男性基因的“诱导物”通过局部作用机制引起原基组织睾丸化，而睾丸的分化受睾丸内细胞产生的不是雄激素的睾丸组织者的控制。
(三)睾丸决定因子
SRY位于Y染色体短臂。1966年Ja—cob等在分析人Y染色体结构异常的基础上得出结论，负责睾丸分化的基因位于Yp上。不管染色体结构如何变化，只要保留SRY均不干扰正常睾丸的形成和发育成男性个体(图39—3)。
图39—3 Y染色体结构异常与SRY的关系图解
A：Y长臂缺失(Yq一，荧光染色阴性)不影响睾丸分化；
B：Y短臂等臂染色体i(Yp)不影响睾丸分化；c：Y长臂等臂染色体i(Yq)两用人才端均为荧光染色体阳性的Yq，TDF丢失，无睾丸分化，外生殖器女性化；D：Y环状染色体(Yr)，SRY保留，不影响睾丸分化， 这是因为上述三种染色体(A、B、c)虽然结构异常，但却保留了SRY，故均分化为有睾丸的男性。然而若干例Yq等臂染色体i(Y)中因Yp缺失而失掉SRY，从而影响了睾丸的分化并导致外生殖器的女性化。D是环状异常染色体，SRY未丢失，因而不影响睾丸的分化。所有的这些事实支持睾丸决定基因位于Yp靠近着丝粒区。
这些分析结果令人信服地表明，睾丸决定因子位于Yp靠近着丝粒区。但遗憾的是，对TDF的研究此后却偏离了方向。H—Y抗原被误认为是睾丸分化的决定因子或诱导物的理论竟长达十多年。
(四)H—Y抗原
H-Y抗原是一和存在于除前精原细胞及红细胞之外的几乎所有细胞上的一种蛋白 抗原，但其受体仅在睾丸内被发现。1955年Eichwald和Silmser将雄性动物皮肤移植给雌性时出现排异现象，但在雄性之间互相移植却无排异。这是因为雄性细胞表面有一组织协同抗原并与Y染色体共存，故名曰H—Y抗原。
1979年0hon等人提出H-Y抗原是睾丸分化的决定因素。按此理论，H—Y抗原以类似激素的作用方式，通过与其睾丸特异受体结合，直接作用于胚胎性嵴，使其分化为睾丸，并抑制卵巢的分化。这一理论的主要依据是，在46，XY正常男人和外生殖器有不同程度的女性化，包括完全型睾丸女性化的XY男假两性畸形；46，XX，46，XY或：XX／xY嵌合体核型的真两性畸形病人，以及性染色体嵌合体核型的混合型性腺发育不良和有睾丸的45，x男性患者，其血液中H-Y抗原水平都是高的，而且其浓度在XXYY的患者比46，xY的正常人高1倍。所以不论其染色体核型如何，只要H—Y抗原阳性，原始性腺将分化为睾丸。因此，长期以来人们将H—Y抗原看成是位于Y染色体上的TDF。但是，一些46，xY有睾丸的小白鼠与人，其H—Y抗原却是阴性。另一方面，已发现数10例H—Y抗原阳性的46，XY无性腺综合征患者。这些难以用H—Y抗原理论解释的事实，促使人们越来越对H-Y抗原是TDF的观点提出疑问。首先人们怀疑组织移植时发现的H-Y抗原与血源学测定的是否为同一物质。其次，长期以来人们未能从分子水平证实H．Y抗原的分子结构，尽管最新报道已发现H—Y抗原的基因位于Yq的间区6，靠近Yq的无精子因子(AZF)，但这一发现尚待H-Y抗原分子结构及其生物学作用的证实。总之，TDF位于Yp，而不在Yq。然而既然H—Y抗原基因已在Y染色体上被鉴定，其编码的蛋白质是Serto|i细胞分泌，其受体蛋白仅在睾丸内存在，所以这一细胞表面具有结构功能的蛋白质必然对男性生殖具有特异性的作用。有人推测H—Y抗原可能在精曲小管的形成中发挥某种作用。
(五)睾丸决定因子位于Ypll-3
1987年，Page等在一组染色体为46，XX，而表现型为男性的病人中发现他们的XX染色体中的一个X上携带着来自Y染色体TDF的新片段。删除分析法表明这一决定睾丸分化的片段位于Yp的第一间区，靠近XY配对互换区，进一步分析发现其中1例XX男性病人x染色体携带的Y片段序列却位于XY配对互换区之外1A1和1A2的间区之间，而另l例Y与常染色体易位的女性病人的染色体恰好缺乏lA2和1B而成为女性表型。显然TDF必然位于Yp的1A2，分离和克隆这一由140kb DNA组成的片段含有一个编码锌指蛋白的基因(ZF、Y)，故认为ZFY最可能是TDF的基因。但另外3例XX男性和l例XX中性的染色体均不含ZFY，而1A1片段呈阳性，因而分化为有睾丸的不容置疑的男性表现型。只是前3例的睾丸功能不正常而已。说明ZFY并非TDF的基因，后者必然位于1A1片段上。尽管ZEY不是TDF，但因其编码基因位于Yp，靠近X-Y配对交换区，所以这一基因现已广泛应用于检测Y染色体短臂片段缺失或易位的探针，为在分子生物学水平上诊断性别分化异常病提供一种有效手段。
Sinclair等于1990年在1Al片段的60kb DNA中发现一个单一拷贝基因，称Y染色体性别决定区(sex determining region of the Y，SRY)。这一发现显然同Page报道的l例常染色体易位并被声称确有完整的1A1片段的女性病人相矛盾。如果位于1A1片段的SRY的确是TDF，则该女性病人为什么没分化、发育成男性呢?原来这一女病人在Y染色体同常染色体易位的同时恰恰也丢失了含睾丸决定基因的1A1片段，因而缺乏SRY而分化为女性。Sinclair的发现不但同Page报道的这例Y染色体易位并lAl片段缺失的病人不相矛盾，反而阐明了Page报道的病例分化为女性表型的原因。
与人SRY相对应的DNA序列已在XX含Sxr(携带Y睾丸决定因子的性反转)的小白鼠Yp同一区域被鉴定与克隆，称为Sry，它在小白鼠的性分化中的确起TDF的作用。Sry同人SRY的DNA序列有很高的保守均一性，在237(582～821)的碱基对的开放读码框架(open reading frame，ORF)有80％的均一性。在小白鼠的常染色体上还发现4个同样的基因。这一发现提示在人、鼠甚至分裂酵母菌之间共享80个主旨氨基酸的“基因家族”。这4个位于常染色体上的基因均可在小白鼠交配后8天的胚胎中表达，而Sry则在交配后11天的性嵴和成熟睾丸中表达。Sry的表达时间先于性别分化。因此其表达时间与部位与其决定于睾丸分化的作用是一致的。更有说服力的是，当小白鼠Y染色体突变而失掉Sry基因时新生小鼠为XY雌鼠。用DNA探针检查来自正常xY雄鼠的Yp染色体表明Sry是一35kb雄性特异的基因带，而来自Y基因突变的小鼠DNA缺失这一基因带，也未见补充其他区带。这一结果说明人的SRY或小鼠的Sry完全一致并最有可能是TDY或Tdy的最终结论。1991年Koopman等将包括sry在内的14 kb DNA片段作为转基因植入到XX小鼠胚胎的基因组中，结果显示接受转基因的XX小鼠发育成有睾丸、附属性腺和雄性性行为的小鼠，从而最终证明Sry就是TDF的最佳候补基因。
