性别决定基因位于男性Y染色体上的性别决定区（sex determing region on Y，SRY），是目前被确定的睾丸决定因子（testis-determing factor，TDF）的主要候选基因。SRY蛋白与DNA结合的结构域（HMG盒）在很多转录因子中存在。SRY蛋白的HMG盒与特定的DNA序列结合。很多XX男性和XY女性由于获得或失去SRY基因而表现出与其遗传基础不相符的表型。但是，性别的决定是一个错综复杂过程；研究表明，SRY并非决定性别的唯一基因，而且，SRY本身也含有众多的调节基因。性别决定与分化是一个以SRY基因为主导的、多基因（SOX9、AMH、WT-1、SF-1及DAX-1等）参与的有序表达过程。
性发育障碍（disorders of sex development，DSD）表现为染色体、性腺和解剖上的性别不一致性，包括外生殖器含糊、生殖器和性腺及染色体异常与发育异常，除少数病例外，其后果是性腺功能异常和生育能力下降或不育。
性别在卵子受精时已经确定，但是从原始性腺至成年的性发育却是一个十分复杂的序列过程。具有卵巢及其附属器官者为女性，发育为睾丸及其附属器官者为男性。
性分化是一种序贯性渐进发育过程
正常性分化（normal sex differentiation）分为3个阶段：①第一阶段是在性别决定相关基因的作用下，原始性腺分化为原始睾丸或卵巢；②第二阶段即生殖管道的分化；③第3阶段是外阴与附属外生殖器的分化与发育。
受精卵形成时，确定了个体的染色体性别（遗传性别，genetic sex；46，XX为女性，46，XY为男性）。在染色体基因、性腺和其他一些因素（如先天性肾上腺皮质增生症）的作用下，个体分别向女性表型或男性表型，即躯体性别（body sex）和社会性别（social sex）发育。
数十种基因表达物调节性分化和性发育
在上述的性分化序贯过程中，至少有50种以上的基因（存在于性染色体和常染色体上）和众多的激素参与调节（下表），其中某些环节异常可能导致性发育障碍（DSD）甚至性别逆转（sex reversal）。
性分化决定因素与鉴定方法
注：SRY：Y染色体性别决定簇（sex determining region on Y），亦称Y基因；AMH：抗苗勒管激素（antimüllerian hormone）；CNS：中枢神经系统；DSS：剂量敏感性性别位点（dosage sensitive sex locus）
现已发现，类固醇激素生成因子1（steroidogenic factor 1，SF1）、SOX9（autosomal gene-containing SRY-like HMG box）和胰岛素样因子3（insulin-like factor 3）等数十种基因可调节性别分化和性发育，见下表。SRY含有哺乳动物Y染色体睾丸决定基因（mammalian Y-chromosomal testis-determining gene），在SRY的作用下，诱导男性性分化。这一效应主要与SOX9的高表达有关，后者进一步诱导Sertoli 细胞分化和睾丸生成。在胚胎早期，性分化的方向由两条性别决定途径（sex-determining pathways）的活性主导。SRY表达时，男性决定途径占绝对优势，并诱导形成男性性腺；当缺乏男性决定途径活动时，女性决定途径控制原始性腺向女性性腺发育。事实上，参与女性决定途径调节的因子远比男性多而复杂，而且卵巢发育也是一种主动的调节过程。例如，从女性的胚胎期到成年期，卵巢分泌一些因子（如FOXL2、Rspo1等）持续抑制体内男性特异性基因的表达。即使到了成年期，消除FOXL2的作用后，卵巢的支持细胞仍可出现转分化（transdifferentiation），并出现睾丸支持细胞的形态特征与生物学行为特性，长期缺乏FOXL2表达则引起卵巢早衰。
调节性腺发育的可能基因
续表
注：WT1：Wilm肿瘤抑制基因；SF1：类固醇激素生成因子-1SO含SRY样HMG盒的常染色体基因；StAR：类固醇激素急调节肽（steroid acute regulatory peptide）；17β-HSD：17β-羟类固醇氧化还原酶；SRY：性别决定簇；AMH：抗苗勒管素
性腺发育的调节与成熟的发生机制仍未完全明了，目前较肯定的事实是：在NR5A1等基因的作用下，首先形成双潜能生殖嵴（bipotential genital ridge ），XY性腺在GATA4/ FOG2/NR5A1/WT1的调节下，表达SRY，抑制SOX9表达。在XX性腺中，因RSPO1/WNT4和SOX9激活，支持细胞的前体细胞积聚β-连环蛋白（β-catenin）。一旦SOX9达到阈值水平，即启动正性调节环（positive regulatory loops），FGF9 或 PGD2形成前馈环（feed-forward loops）调节。后期，FOXL2抑制SOX9 表达。在睾丸中，SOX9促进AMH活化，并抑制卵巢Wnt4与Foxl2 的作用，见下图。
性腺发育的调节与成熟
注：在NR5A1等基因的作用下，首先形成双潜能生殖嵴（bipotential genital ridge），XY 性腺在GATA4/FOG2/NR5A1/WT1的调节下，表达SRY，并抑制SOX9表达。在XX性腺中，因RSPO1/WNT4和SOX9被激活，支持细胞的前体细胞积聚β-连环蛋白（β-catenin）。一旦SOX9达到阈值水平，即启动正性调节通路（positive regulatory loops），FGF9或PGD2形成前馈环（feed-forward loops）。后期，FOXL2抑制SOX9 表达。但在睾丸中，SOX9促进AMH活化，抑制卵巢WNT4 与FOXL2的作用
