大多數雄性哺乳動物的細胞包含一個X和一個Y染色體，但在精子發展(精子發生)過程中，X和Y染色體隔離進入不同的細胞，這樣的精子將攜帶一個可以受孕得到女嬰的X染色體和可以得到兒子的Y染色體。X染色體和Y染色體不僅大小不同--X染色體大約是Y染色體的三倍--它們還包含不同的基因。與攜帶很少基因的Y染色體不同，X染色體攜帶很多基因，其中一些在成熟的精子中仍然活躍。攜帶X和y精子的基因表達的差異為區分這兩種精子提供了理論基礎。

在一項新研究中，來自廣島大學的Masayuki Shimada和他的同事利用這些基因差異對"雄性"老鼠精子和"雌性"老鼠精子進行了分類，他們於8月13日在《PLOS Biology》上發表的這項新研究表明，可以用一種簡單的、可逆的化學療法分離出攜帶x染色體的精子和攜帶y染色體的精子，從而使正常的男女後代比例發生戲劇性的變化。這項研究是在老鼠身上進行的，但這項技術可能也會廣泛應用於其他哺乳動物。

作者發現，近500個基因隻在攜帶X染色體的精子中活躍，其中18個基因編碼受體;由於它們對配體刺激的反應功能，使得它們成為操縱精子的良好候選分子。他們將注意力集中在一種名為toll樣受體7/8的特殊基因上，這種基因隻在X染色體精子中表達，編碼精子細胞尾部和中段的兩個受體。科學家們將老鼠精子放入含有相應作用分子的混合物中，這些分子會與受體結合並激活它們。他們的研究結果表明，這些分子減緩了X染色體精子的能量產生，而對Y染色體精子則完全沒有影響。他們表示，這種影響是由於精子內能量產生的受損，如果將這種化學物質從培養基中去除，就可以逆轉這種影響。

為了進一步證實他們的發現，研究人員進行了精子競賽。許多經過改造的X精子遊動速度不到Y精子的一半。當研究人員隻使用速度更快的Y精子進行體外受精時，90%的幼鼠出生時都是雄性。速度最慢的精子產生的81%的幼鼠為雌鼠。

其他的性別選擇方法，如用染料給精子染色和按性別染色體的長度排序，都很昂貴，有時會傷害精子細胞或它們的DNA。該團隊聲稱，這種新方法目前看來比較安全，而且相對便宜。如果在其他物種中得到證實，那麼該策略可以用於飼養奶牛等牲畜。

Shimada說："兩種性別染色體受體基因的差異表達為分離X和Y精子提供了一種新的、潛在的、非常有用的方法，我們已經成功地用這種方法在牛和豬中選擇性地產生了雄性或雌性。盡管如此，在人類生殖技術中使用這種方法目前還隻是一種猜測，而且涉及到不受這種新技術效用影響的重大倫理問題。"