Понятия относительной сексуальности и относительной дифференциации пола вытекают из признания 1) генотипически определяемой первичной бисексуальности организмов и 2) возможности изменения поляризации гамет в отношении пола.
Известно, что некоторые одноклеточные организмы, совмещающие в себе свойства организма и гаметы, хотя и не имеют морфологической дифференциации по полу, но способны копулировать лишь при определенном физиологическом различии. Такое явление и было названо относительной сексуальностью.
В исследованиях М. Гартмана и его ученика Ф. Мевуса над хламидомонадами (Chlamydomonas) было обнаружено, что конъюгация клеток у этой водоросли протекает не беспорядочно: особи в популяции дифференцированы в половом отношении на «мужские» и «женские». Условно одни были названы плюс-, другие — минус-формами. Плюс-клетки, как правило, не сливаются друг с другом, а копулируют только с минус-клетками. Минус-клетки сливаются только с плюс-клетками. При копуляции плюс — и минус-форм образуется диплоидная зигота, претерпевающая два мейотических деления и дающая тетраду, в которой 2 гаплоидные зооспоры относятся к плюс-, а 2 — к минус-форме, т. е. наблюдается расщепление по полу 1 : 1.
Дальнейшие исследования М. Гартмана и Ф. Мевуса показали, что могут копулировать клетки не только противоположного пола, но при определенных условиях и клетки одного пола. Оказалось, что клетки-гаметы мужского и женского пола различаются по своей половой потенции, или валентности. В пределах клеток-гамет мужеского пола эта потенция изменяется от очень сильной до очень слабой. То же самое наблюдается среди клеток-гамет женского пола.
Мужская клетка любой потенции способна сочетаться с женской также любой потенции. Но мужские клетки способны копулировать с мужскими только иной потенции. То же самое имеет место и среди женских клеток-гамет с разной потенцией. В этом случае гаметы одного пола, но с разной половой валентностью способны воспроизводить потомство половым путем. Гаметы в случае относительной сексуальности морфологически не отличаются друг от друга, однако физиологически и биохимически они отчетливо дифференцированы.
Ф. Мевус с сотрудниками обнаружил несколько валентностей среди гамет каждого пола. Он выяснил, что половые различия обязаны действию специфических гормоноподобных веществ, названных им гамонами. Каждое из этих веществ или комбинация их имеет Определенное действие: одни способствуют копуляции гамет, другие определяют мужской или женский пол, третьи препятствуют копуляции. Образование каждого из этих веществ контролируется определенными генами.
У дрожжей также найдены плюс- и минус-линии гаплоидных клеток, которые конъюгируют лишь с линиями, обладающими иной половой потенцией. Формы, размножающиеся соединением плюски минус-линий, называют гетероталлическими, а формы, у которых, соединение происходит независимо от знака их половой потенции, называют гомоталлическими.
Физиологическая дифференциация пола у простейших (например, инфузорий) выражается в существовании многих «типов спаривания» внутри вида, причем конъюгация может происходить лишь в определенных сочетаниях. По существу и эти типы половых различий следует отнести к явлению относительной сексуальности, хотя некоторые авторы рассматривают типы спаривания как самостоятельный механизм, играющий роль фактора генетической изоляции в популяции.