Mechanizm wyznaczania płci polega także na kombinacji chromosomów. W czasie podziałów dojrzewania w spermatogenezie, kiedy następuje redukcja chromosomów, zachodzi rozdzielanie się chromosomów płciowych X i Y. Jedno jądro potomne dostaje garnitur chromosomów z chromosomem X, drugie — z chromosomem Y. Jajo przy podziałach dojrzewania wytwarza zawsze tylko jeden typ jąder potomnych — z chromosomem X. Od tego więc, jaki plemnik wniknie do jaja, zależy genetyczna płeć nowego organizmu. Jeżeli wniknie plemnik X, utworzone w czasie kariogamii nowe jądro komórkowe będzie jądrem żeńskim o chromosomach XX, jeżeli wniknie plemnik Y, nowe jądro komórkowe będzie męskie, o chromosomach XY. Sprawa płci nowego organizmu jest zagadnieniem bardzo ważnym dla człowieka, istotnym zaś i dla hodowców zwierząt. Między innymi starano się zbadać u zwierząt, czy wobec różnicy w składzie chromosomów między plemnikami o chromosomie X i plemnikami o chromosomie Y nie uda się znaleźć sposobu na ich rozdzielenie. Próbowano je rozdzielać przez wirowanie, sądzono bowiem, że plemnik z chromosomem X ze względu na większą masę będzie cięższy od plemnika z chromosomem Y. Przypuszczano dalej, że mogą się one różnić potencjałem elektrycznym i próbowano je rozdzielać za pomocą elektrod. Wszystko to nie dało rezultatu. Tak dowiadujemy się z badań nowoczesnej genetyki, geny zawarte w cnromosomach nie działają w komórce równocześnie. Aktywność każdego genu uwarunkowana jest odpowiednim podłożem w cytoplazmie. Gen oddziałując na to podłoże uzyskuje jego reakcję czy to w formie syntezy jakiejś nowej substancji, głównie enzymu, czy też zahamowania innej syntezy albo rozkładu innej substancji. Stąd też skład chemiczny cytoplazmy i sposób rozmieszczenia organellów w jaju są w pewnym sensie regulatorami działalności genów. Drugi więc rodzaj informacji rozwojowej zapisany jest w cytoplazmie jaja. Plemnik bowiem poza niewielką liczbą mitochondriów nie wnosi do zygoty swej cytoplazmy. Jak istotną rolą odgrywa skład cytoplazmy jaja w przebiegu dalszego rozwoju zarodka, świadczą obserwacje rozmieszczenia żółtk w jajach różnych grup zwierzęcych. Zygoty o małej ilości żółtka, nj lancetnika czy ssaków, dzielą się bardzo szybko na jednakowe komórki potomne. Żółtko w jajach obfitujących w nie z reguły rozmieszczonie bywa nierównomiernie. W jednej „półkuli" jaja przeważa żółtk< w drugiej — cytoplazma. Zygoty powstałe z takich jaj dzielą się rj niejednakowe komórki, mniejsze z nich zawierają mało żółtka, większosc są całkowicie nim wypełnione. Klasycznym przykładem takiego ro; mieszczenia substancji są jaja żab. Jeszcze ostrzej uwidacznia sj wpływ zawartości żółtka na przebieg rozwoju zarodkowego u ptaków których jajo (popularnie w kuchni zwane żółtkiem) wypełnione całkowicie płytkami żółtka z wyjątkiem maleńkiej cienkiej tarczki cytoplazmy leżącej na jego powierzchni. Podziałowi na komórki tworj ce zarodek ulega tylko tarczka cytoplazmy, wskutek czego przez pewien czas zarodek ma postać płaskiej owalnej płytki pływającej i powierzchni „żółtka". Doświadczenia polegające na wirowaniu jaj żab, jeżowców i innyi zwierząt doprowadziły do wniosku, że rozmieszczenie wszystkich str| tur cytoplazmatycznych, nie tylko żółtka, ma znaczenie dla dalsza rozwoju jaja. Jeżeli zapłodnione jajo jeżowca lub żaby podda s szybkiemu wirowaniu, ale tak, aby go nie uszkodzić, struktury cyL plazmatyczne, np. płytki żółtka, kulki tłuszczu, mitochondria itd. ulel przemieszczeniu w cytoplazmie podstawowej i ułożą się warstwami | leżnie od ich ciężaru właściwego. Jajo takie będzie rozwijało się normalnie; przeważnie powstaje wtedy potworek, nie przypominają wyglądem rodziców. Przemieszczenie organellów komórkowych w nie hamuje więc jego możliwości rozwojowych, ale burzy nornja ich układ, przez co „zniekształca" informację rozwojową. Na podstawie innych licznych doświadczeń z jajami różnych płazów — żab, traszek i aksolotli — udowodniono, że już w zapłodnionym jaju istnieje pewien plan przyszłego rozwoju zarodka. Jajo żaby, jak wspomniano, ma nierównomiernie rozmieszczone żółtko, jest go znacznie więcej w jednej półkuli. Półkulę uboższą w żółtko można wyraźnie odróżnić po ciemnym zabarwieniu. Z ciemnej półkuli rozwijają się głowa i przednia część zarodka, z jasnej, bogatej w żółtko — środkowa i tylna część. Ta zaś strona jaj, po której leży ciałko kierunkowe, wyrzucone w czasie podziałów dojrzewania, będzie grzbietową stroną zarodka. Ponadto zaobserwowano, że niektóre organella komórkowe, jak mitochondria, siateczka śródplazmatyczna, oraz takie substancje, jak kwas rybonukleinowy są zawsze jednakowo rozmieszczone w cytoplazmie. W cytoplazmie jaj ssaków laboratoryjnych (mysz, szczur, świnka morska, chomik syryjski) odkryto cienką warstwę obwodową i gąbczastą część środkową. Warstwa obwodowa zawiera liczne mitochondria, część środkowa — liczne ziarenka. Co więcej, w rozmieszczeniu różnych substancji w części środkowej można zaobserwować pewną biegunowość. Jeden biegun, zwany biegunem animalnym, wyznaczony zostaje w czasie pierwszego podziału dojrzewania przez położenie jądra komórkowego oocytu i miejsce wyrzucenia pierwszego ciałka kierunkowego. Na biegunie tym, znajdującym się powyżej jądra komórkowego, gromadzą się rybosomy bogate w rybonukleoproteidy. Tworzą one czapeczkę sięgającą z jednej strony aż do przeciwległego bieguna — bieguna wegetatywnego. W okolicy bieguna wegetatywnego gromadzą się kule tłuszczu, zaś w cytoplazmie środkowej — mukopolisacharydy (wielocukry) i fosfataza kwaśna (enzym). Badania doświadczalne wykazały, że zmienienie tego tak charaktery- stycznego rozmieszczenia substancji prowadzi do daleko idących zaburzeń w prawidłowym rozwoju zarodka. W związku z tym przekonano się, że np. czapeczka rybosomów jest związana z wytwarzaniem się strony grzbietowej i części głowowej zarodka. Nie wiadomo, czy jaja ludzkie mają podobne rozmieszczenie substancji; panują dość sprzeczne na ten temat poglądy. Przypomnieć tu trzeba także o plazmie biegunowej w jajach owadów, która decyduje o rozwoju pierwotnych komórek płciowych. Takich przykładów można by podać wiele. Wynika z nich, że informacja rozwojowa w cytoplazmie zaszyfrowana jest w formie obecności pewnych substancji i w sposohie ich przestrzennego rozmieszczenia w jaju. Niezwykle interesującym dla embriologa problemem jest sposób zaszyfrowania informacji rozwojowej w gametach rodziców — w jaju i w plemniku. Informacje genetyczne zostają przekazane jądrom komórkowym w czasie mejozy (podziału redukcyjnego), ściśle mówiąc, w czasie koniugacji chromosomów. Plemnik, o czym już była mowa, nie przenosi informacji rozwojowej w swej zredukowanej do minimum cytoplazmie, zawiera ją natomiast cytoplazma jaja, gdzie została ona zaszyfrowana, zapisana, w czasie oogenezy — w okresie wielkiego wzrostu oocytu. Okres ten trwa nieraz bardzo długo, u człowieka kilkanaście, a nawet kilkadziesiąt lat. W oocycie gromadzą się wtedy swoiste substancje cytoplazmatyczne, rozmieszczone w sposób charakterystyczny dla danego gatunku.