受精时，与卵子结合的精子的性染色体已经决定了胚胎的遗传性别，但人类直到胚胎7周龄时才开始有男性或女性的形态特征变化。因此，性别发育的最后阶段被称之为未分化性发育阶段（indifferent stage of sexual development）。性腺的出现与中肾密切相关。性腺的发生有三个来源：①后腹壁表面的间皮细胞；②间皮细胞深面的间充质；③原始生殖细胞（primordial germ cell，PGC）。

人类胚胎从第4周起，由于中肾嵴向侧脏壁中胚层位表面上皮的增厚，及其深层间充质的增生，使这部位向体腔凸出，形成枣核状的纵行隆起，称为生殖嵴（genital ridge）。生殖嵴与中肾嵴紧相邻接，二者合称为尿生殖嵴（urogenital ridge）。

在人类胚胎第3～4周，靠近尿囊基部的卵黄囊内胚层内出现许多个大的原始生殖细胞。以后由于胚胎的纵向折转，卵黄囊的这部分成为胚胎的后肠。原始生殖细胞由此做变形运动，经背侧系膜向生殖嵴移动。

原始生殖细胞呈圆形或椭圆形，直径25～30μm，比其周围的体细胞明显地大。原始生殖细胞在运动时出现伪足，呈不规则形。其圆形或椭圆形的细胞核处于偏心位，核内染色质分布均匀，有1～2个核仁。细胞质内有两个中心粒，高尔基器位于核上方，糖原颗粒、脂滴均匀分布。

人类胚胎第27～30天，原始生殖细胞主要存在于后肠。其中有些原始生殖细胞存在于后肠的内胚层上皮内，并嵌在上皮细胞之间；有些则开始离开上皮。在胚胎发育到第4～5周，有些原始生殖细胞进入后肠之背侧系膜的间充质中。在第6周，原始生殖细胞进入生殖嵴增厚的表面上皮内。生殖嵴表面上皮受原始生殖细胞的刺激而增厚，并向上皮不同的间充质内呈条索状的增殖，一部分原始生殖细胞进入条索内。这由上皮细胞与原始生殖细胞构成的条索，称为原始生殖腺索（primitive gonadal cords），又可称为髓质索（medullar cords），初级性索（primitive sex cord）或首次性索。到第6周末，生殖腺索和表皮发生分隔，二者间有一薄层间充质。这时的生殖嵴是尚未性分化的生殖腺，其结构可分为两部分：皮质为增生的表面上皮部分，而髓质则是生殖腺索的部分。皮质与髓质索内部有原始生殖细胞。在人类胚胎发育到第6周末之前，不论胚胎的性染色体是XX型，还是XY型，生殖腺的结构都是一样的。所以，有人称这时期的生殖腺为未分化生殖腺（indifferent gonad）。

生殖腺发育生长，逐渐成为圆形。它和相邻的中肾一起凸出于腹腔内。在生殖腺、中肾与后腹壁相连部位的表面体腔上皮深层的间充质内凹入，使生殖腺及中肾与后膜壁之间形成一系膜，称尿生殖系膜（urogenital mesentery）。生殖腺与中肾共同将此系膜悬于腹腔内。此后由于中肾的退化与生殖腺的性分化，该系膜成为男性的睾丸系膜（mesorchium）。生殖腺靠近其系膜的部位则发育成为器官的门（hilus）（图1-2）。

胚胎细胞的性染色体为XY时，在胚胎第7～8周，生殖腺的髓质索继续生长发育，髓质不断增厚。与此同时，皮质逐渐变薄，终于成为一薄层间皮（亦即皮质消失）。间质与髓质之间的间充质于第8周分化成为一层较厚的结缔组织白膜。髓质索发育成为睾丸索（testicular cords）。它们靠近门的部分，互相连成睾丸网（rete testis）。睾丸索分化成长袢状的生精小管（seminiferous tubules），就这样生殖腺分化成为睾丸。

从胎儿期一直到青春期，生精小管都是无管腔的细胞索。它由来自原始生殖细胞的精原细胞与来自髓质索上皮的支持细胞（sertoli cell）构成。在胎儿时，支持细胞分泌抗中肾旁管激素（antimüllerian hormone，Jost X因子），抑制中肾旁管发育。靠近睾丸网部分的袢内，无精原细胞存在，分化为直细精管（tubulus rectus）。胎儿发育到第4～6个月，生精小管之间的一部分间充质分化成为间质细胞（leydig cell）。在胎儿期，间质细胞数量多，发育良好，并分泌雄激素。分泌活动将一直持续到出生时。出生后，睾丸的间质细胞减少，细胞体积变小，分泌活动处于静息状态。出生后，睾丸内仍为精原细胞。

到青春期，间质细胞继续增多增大，重新开始分泌雄激素。直到青春期生精小管才开始出现管腔。从这时起，精原细胞不断增多，并向初级精母细胞→次级精母细胞→精子细胞→分化成为精子。从传统意义上讲，精原细胞是干细胞，能自我复制。但实际上，精原细胞应分为两类：一类是祖细胞，祖细胞的分化潜能是向同宗同族的细胞方向进行；另一类则是真正意义上的干细胞，它具有多分化潜能。由于精原细胞能源源不断复制出精原细胞，使得睾丸终身不断地产生精子。

H-Y抗原（H-Y antigen），又称SX _S抗原，是存在于低等的鱼类到高等的哺乳动物（包括人类）异质性（heterogeneity）体细胞的一种蛋白质。由于其异配性（heterogametic sex）个体不存在H-Y抗原，因此，当H-Y抗原进入同配性个体后，同配性个体能产生与之相应的H-Y抗体。H-Y抗原一般附着在细胞膜的微球蛋白的β2M上。男性（XY）Burkitt淋巴瘤Daudi细胞，由于没有β2M，则其所以产生的H-Y抗原流入周围体液内。

有人认为，哺乳动物包括人类，Y染色体是性别决定的主要决定因子，因其携带睾丸决定因子（testis determining factor，TDF）。目前已克隆出编码H-Y抗原的基因（SMCY基因），并纯化证实了H-Y抗原为-8肽分子。

1990年，Sinclair在染色体短臂（除常染色体区外）发现一种新的基因，即锌指基因（Zine finger gene），在其远侧分离出一个新基因Py53.3（3.1Kb），称之为Y染色体性别决定区（sex-determining region of Y-chromosome，SRY）。1991年，Koopman等将SRY的14Kb的片段用微量注射技术转移至XX小鼠的受精卵，诱导了睾丸的分化，因此认为SRY就是睾丸决定因子。

SRY基因编号的蛋白质含有与DNA结合的模体，称为HMG盒。HMG盒存在于转录因子中。SRY蛋白的HMG盒与特定的DNA序列结合，表明它在睾丸发育过程中调控着基因的表达。现已知，与HMG含有60%同源性的基因，称为SOX基因。也已知SOX基因含有若干个亚家族成员。在每一个亚家族成员中，HMG区域内的氨基酸序列有90%以上的同源性。SOX ₁、SOX ₂、SOX ₃、SOX ₉、SOX ₁₁在神经组织中高水平表达；SOX ₂在鸡胚的晶状体和肠上皮细胞中表达；SOX ₉在软骨组织和性腺中表达。因为SOX ₉基因的表达紧接着睾丸支持细胞分化之后，这一点与SOX ₉在性别决定中的作用是一致的，提示SOX ₉与哺乳类动物的性别决定有关。

现已明确的是人类的SOX ₉基因被定位在

区域内。有结果显示，SRY基因是由SOX ₃基因进化而来。而COLzal的表达直接受SOX ₉的基因调控。即SOX ₉是SRY基因的下游基因。

性别发育中，有两种物质与睾丸的发育有很大关系，一种是副中肾抑制因子；另一种是睾酮。副中肾抑制因子的作用是促进副中肾管萎缩，阻止男性输卵管和子宫的发育形成，而睾酮则是诱导睾丸的形成。两者协调表达，从而保证了男性性别发育的正常进行。

WT ₁是哺乳动物未分化性腺的发生和睾丸发育过程不可欠缺的基因。Denys-Drash和Frasier综合征患者中的WT ₁发生突变，此种病例表现为泌尿-生殖系统发育异常，以及XY性逆转。SF ₁ （steroidogenic factor 1）是一个孤核受体（orphan nuclear receptor），并有一个含有两个高度保守的锌指结构的DNA结合域。若SF ₁发生突变，胎儿会是XY性腺发育不全，同时患有肾衰竭。

生殖管道的发生大体上可以分为两个阶段：①生殖道尚未分化阶段和②生殖道分化阶段。人类胚胎发育第6周，在中肾肾单位逐渐退化时，一部分靠近生殖腺的中肾肾单位仅发生中肾小体退化，而中肾小管却不退化，其原有中肾小体的那一端和生殖腺相连续。

在中肾管头端外侧的脏壁中胚层体腔上皮向间充质内凹陷，形成在体腔开口盲端的管，称中肾旁管（paramesonephric duct），又称Müller管。Müller管逐渐向尾侧伸长，首先在中肾管的外侧，当伸长到达骨盆时，从中肾管的腹侧面越过；向内侧尾侧伸长。左右中肾管尾侧部在身体正中相合并，其尾端连接在尿生殖窦的背面。其连续部位正好处于左右中肾管与尿生殖窦开口之间。中肾旁管左右合并后的尾端，并不在尿生殖窦开口，而是一实心的小窦，凸向窦壁，使窦内面形成一小隆起，称为Müller结节。这时就存在两对生殖管道；一对是通过中肾小管与生殖腺相连的左右中肾管，这是继承原来泌尿系的管道；另一是头端在体腔开口的左右中肾旁管。动物实验表明，中肾旁管的发生，必须有中肾管的诱导方可完成。

胎儿睾丸至少产生两种高活性生物活性物质，一种刺激中肾管分化发育成为男性生殖管道，这种激素就是雄激素；另一种则抑制中肾旁管的发育，并使其发生退化，这就是Jost因子。

人类胚胎发育第6周，中肾肾单位逐渐退化时，位于睾丸头侧的中肾小体退化消失，而中肾小管却不退化。处于发育过程中的睾丸区域内一些肾小管某一侧变短，在进一步发育中，这些小管另一端与睾丸网索相接触，最后形成睾丸输出小管。位于睾丸尾侧的中肾小管叫旁生殖小管，这些小管能保持到第3个月末而不与睾丸网索相连，同时也失去与中肾管的连接。这些小管的残余总称为旁睾（paradidymis，parepididymis）。

中肾管的发育旺盛，紧靠输出小管下方的一段中肾管增长，盘曲形成附睾。从附睾到精囊的一段侧芽和中肾管周围的间充质分化出的一层平滑肌，形成输精管。

关于精囊腺的胚胎发育描述很少，对于人类精囊胚胎发育的研究，也不例外。精囊腺和壶腹早期发生较人体其他大多数器官为晚。人类胚胎发育第13周，胎儿约110mm大小时，首先出现精囊腺原基。这一时期，位于近尿生殖窦处，每一中肾管侧壁上皮发生一对凸起，即形成输精管壶腹和精囊腺的共同原基。这一凸起主要是由管腔扩张形成，壁是由单层柱状上皮组成，其在整个发育过程中保持不变。

当融合的Müller管开始明显退化时，精囊腺和输精管壶腹的原基开始明显长出。当胚胎发育到125mm大小时，输精管壶腹和精囊腺的原基分为两个独立的原基。随后，精囊腺即在背侧发育，生长很短的距离后，曲向头侧，形成两个部分，即近端的横向部分和远端的垂直部分。在精囊腺的顶端有丝分裂细胞趋向集中，提示真正的精囊腺芽在生长。

在胚胎发育到160mm大小时，精囊远端一般形成鱼钩状，并开始发生最初的分枝管芽，这种情况仅见于精囊的中部和远端。当主管长度增加时，分枝管芽的数量在胚胎发育到370mm大小时逐渐增多到20个左右，精囊腺的主管呈现出较为明显的螺旋状弯曲走行。

在胚胎发育到长约300mm时，精囊腺的主管生长速度明显加快，不仅是主管大小，而且分枝管的大小和数量也生长明显加速。这一加速的机制现在人们还不能够合理解释，推测可能与胎儿睾丸雄激素产生增加有关。但是，产生睾丸雄激素的睾丸间质细胞在胚胎长到约200mm时已达到最高发育水平，因此有还存在时间差的问题。

输精管壶腹的生长与精囊平行。在早期，精囊腺和输精管壶腹的原基间边界不清，大约在胚胎达150mm大小后，此边界变得清楚了，直到胚胎长约为270mm时，壶腹仍相当直，此时大约仅有6～7个小弯曲。当胚胎达310mm大小时，可看到第一个侧芽，而胚胎长约370mm时，出现4～5个永久性侧芽。

在射精管发育早期，壶腹和精囊腺还不能清楚地分开，大约在胚胎发育到150mm大小时，才开始出现一清晰的边界。在胚胎发育到325mm时射精管呈扩张状态，外似锥形，逐步分化成射精窦。这一扩张部分位于前列腺的外侧，当射精管进入前列腺组织时，则在近内侧直接发生弯曲，并在此变窄。

在整个胚胎发育过程中，精囊腺、输精管壶腹、射精管的上皮均为单层柱状，且从最早的原基到胚胎370mm时，上皮的这种结构特征未发生明显变化。

有关前列腺发生的研究资料很少。目前的认识仅限于以下内容：后肠末端部分叫泄殖腔（cloaca）。在胚胎28天左右，由于尿直肠隔（urorectal septum，也称泄殖腔隔cloacal septum）的形成而将泄殖腔分为分为前后两部分，前部是尿生殖窦，后部为直肠。直肠和原始尿生殖窦在胚胎的第44天开始发育。原始尿生殖窦的近端部分形成中肾管，由中肾管变成膀胱尿道腔，而远端部分的中肾管则形成尿生殖窦，尿生殖窦相邻膀胱部变得狭窄并发育成为前列腺的下部。

大约在妊娠第10周，前列腺组织内的固有上皮向外生长形成前列腺芽（prostatic buds），这些来源于内胚层之原始尿生殖窦的前列腺芽随即折转至膀胱下，并伸进苗勒中胚层，逐步发育成为前列腺囊，中肾中胚层发育成为射精管。前列腺管迅速延伸变长，形成多个分枝后渐趋稳定化。胚胎发育第13周，约70个一级管道出现，并显示出其具有细胞分化、分泌活性。前列腺的生长和发育依赖于胎儿睾丸雄性激素的产生。在胚胎发育至第8周时，胎儿睾丸开始分泌雄激素。原始尿生殖窦的分化依赖睾酮的类型为双氢睾酮（DHT），双氢睾酮为原始尿生殖窦分化为前列腺的必需雄激素。

生殖腺的发生初期位于腹膜上部，由系膜悬于后腹壁。在胎儿发育过程中逐渐下降并永久性固定于特定位置。

男性胚胎在发育到第8周时，在睾丸下端与阴唇阴囊隆起之间，后膜壁的间充质形成睾丸引带（gubernaculum testis）。可能是由于胎躯干尾侧部的生长比睾丸引带的生长速度快，引带相对变短，使睾丸向阴唇阴囊隆起（即以后的阴囊）移动。在胚胎发育第28周时，睾丸下降至耻骨缘前方。到胚胎发育第32周末，睾丸进入阴囊。随着睾丸的下降，与之相连的输精管、血管、神经也一起下降。这些从间充质分化而来的结缔组织及肌纤维包裹，构成精索（spermatic cord）。精索通过的腹前壁肌群间的间隙，称为腹股沟管（inguinal canal）。在睾丸下降时，腹壁腹膜的下端一部分形成突起（鞘状突vaginal process）。突起和精索一起通过腹股沟管进入阴囊。鞘突进入阴囊后，与腹壁腹膜发生隔离，成为包在睾丸外表的鞘膜。

阴茎的发育大体分为两个阶段：一是未分化期，二是分化期。

由于胚胎的脐下腹壁的中胚层细胞从头端两侧向尾端内侧生长，这样就使泄殖腔膜向尾端缩小，并逐渐由原来朝向腹面头端的位置改变成为朝向腹面尾端的位置；与此同时，这些增生的中胚层细胞就在泄殖腔膜的头端两侧形成一对生殖褶（genital fold），此褶以后在中线合并成生殖结节（genital tubercle）。同时，在泄殖腔膜的两旁，间充质也增殖，形成一对略微高起的褶，叫泄殖腔褶（cloacal fold）。当胚胎发育第6周末，泄殖腔膜被尿直肠膈分成尿生殖膜和虹膜，泄殖腔褶也同样被分成前方的尿道褶和后方的肛褶（图1-3）。尿道褶之间的沟叫尿道沟，后者的底部即尿生殖膜。与此同时，在尿道褶的两侧还有一对隆起，叫生殖隆突或唇囊隆突。不久，生殖结节发育延长，成为初阴体（phallus）（图1-4）。此时，男女的外生殖器相同，分不出性别。从胚胎发育第7～8周以后，才开始出现两性分化。但在外形上看，外观仍很相似。胚胎发育到第10周时，可以勉强辨别出性别，但要达到一目了然，准确无误，则需到第12周以后。

初阴体（phallus）最后形成阴茎。当胚胎向男性分化时，初阴体迅速生长，并在靠近末端处出现一环形的沟，即冠状沟（coronary sulcus），这样就分化出了阴茎头。初阴体延长形成阴茎过程中，在其尾侧面可看到尿道褶和尿道沟也被向前拖长。同时，尿生殖窦初阴体部也向着阴茎内形成一条细胞索，这条细胞索叫尿道板（urethral plate），位于尿道沟的深面。阴茎的近端部分尿道沟是以尿生殖膜与尿道板相隔；而在阴茎的远端部分尿道沟的底部与尿道板直接相贴。随后的发育过程中，阴茎近端部分，尿道沟的底（即尿生殖膜）破裂；阴茎远端部分，尿道沟底的细胞和尿道板中心的细胞发生变性使原来的尿道沟变深，并与尿生殖囊相通。紧接着，尿道沟两侧的尿道褶由阴茎的近端向远端逐渐合并，使尿道沟变成了尿道海绵体的绝大部分，合并后在阴茎表面遗留下的皮肤痕迹称为阴茎缝（raphe penis）。阴茎头部分的尿道是由阴茎头末端的外胚层细胞向内穿入，形成上皮索，以后在其间发育出了腔隙。

阴茎体的皮肤形成一个褶皱，覆盖在阴茎头上，形成包皮（foreskin）。开始时，包皮与阴茎头长在一起，以后逐渐分离开来。包皮腹侧面中央与阴茎分离不完全，形成一个纵皱襞，即包皮系带（frenulum）。阴茎内的间充质形成海绵体组织。

阴囊的发育和阴茎的发育时差约为1年。男性进入青春期后，阴囊增大，就是阴茎变相变长。到青春期后期，阴茎的形态和大小已变为成人型。在阴茎增大的过程中伴随有阴毛的出现。