人的性別到度是由什麼決定的？這個問題從古希臘時就有各種各樣的猜測。我們現在知道早期的有關學說都是錯誤的。有的說是由胚胎在子宮的左邊或右側決定，有的說是由精子來自左睾丸還是右睾丸決定，還有的說是由精子的數量、雄性或雌性體液的“熱力”等等決定。這些學說的共同點是性別並不是由遺傳決定而純粹取決於與受精動作巧合的環境因素。雖然後來發現了性別的遺傳基礎，但是某些著名的胚胎學家和內分泌學家則仍然堅持環境決定論達數十年之久。我們在後麵還要介紹某些生物的性別確實不是由遺傳決定的。
某些明睿的孟德爾主義者並沒有忽視這樣一個事實，即1∶1的性比和一個雜合子與一個純合隱性雜交所得到的比值完全相同。孟德爾在1870年9月17日給內格裏的信中就已經提到這一點。其他學者在1900年以後也提出了相同的看法，然而柯侖斯卻首先提出實驗證據指出雌雄異株植物根屬的一半花粉是決定雄株的，另一半是決定雌株的，而所有的卵生性別決定上則不分雌雄。在這種情況下雄性是雜合的，按威爾遜的術語是異型配子的，雌性是同型配子的。後來證明鳥類和鱗翅目昆蟲的雌性是異型配子的，而哺乳類和雙翅目昆蟲的雄性也是異型配子的。這樣看來，性別是否可能和某一特定的染色體有關？後來逐漸積累了大量證據證實了這種設想。
從染色體研究一開始就觀察到一切染色體在外觀上並不一定必然完全相同。享金於1891年在昆蟲紅椿減數分裂時發現有一半精子具有11個染色體，另一半精子除了這11個染色體外還額外有一個染色很深的物體。由於拿不準它是不是染色體，享金將之用字母X表示。享金並沒有將這X體與性別聯係起來。
在其後的10年中發現了更多的情況表明確實有這樣的額外染色體，或者有一對染色體在大小、染色性能或其他特征上與其餘的染色體組不同。因為已經觀察到紅椿的一半精子具有X染色體而其他的一半精子沒有，麥克朗道就據此作出如下的推理：“我們知道將一個物種的成員分為兩類的唯一性質就是性別，因此我推斷這附屬染色體就是決定胚胎的生殖細胞繼續發育並使略有變化的卵細胞變成高度特化的精子的要素。”也就是說這些多少不尋常的染色體是性染色體，起決定性別的作用。但是麥克朗道這一結論的某些細節是錯誤的。斯蒂芬和威爾遜不久就正確地確定了性染色體在確定性別中的作用。
性別決定有很多不同的模式，有時涉及多重性染色體，有時雄性是雜合性別而在另一些情況下雜合性別卻是雌性。所有這些細節可參考遺傳學或細胞學的任何一本教科書。
重要的一點是，論證了一種表現型性狀即性別和某一特定的染色體聯係在一起。
這是對這類聯係的首次決定性證明。在隨後的歲月中大多數遺傳學研究都是為了論證其他性狀與性染色體或其他染色體之間的關係。這類研究充實了染色體遺傳學說，其帶頭人就是摩爾根。他們的研究最後否定了一切染色體在遺傳功能上都是相同的學說。這一學說在1900年以後還一直很流行，雖然當時已經發現不少物種的染色體的大小極不一致。19世紀八、九十年代有一些生物學家之所以堅持這一不可信的學說很可能是因為在有些物種中所有的染色體的確很相似。
在染色體的個體性已經得到證實並且至少發現了一種性狀和特定的染色體有關之後，遺傳學家便得以集中力量探索更深入的關於染色體和性狀的問題，或者用約翰遜的話更具體地說，就是染色體與基因之間的關係問題。染色體是不是作為一個整體來控製全套性狀？個別的基因是不是位於染色體的特定部位？如果不同的基因處於同一染色體或位於不同的染色體上，它們之間的相互關係怎樣？這些問題在一個比較短的時間內都取得了答案，這些答案是通過巧妙的遺傳學實驗並不斷用細胞學證據來檢驗而取得的。這些實驗總是從相當簡單的孟德爾現象開始。