人胚第3～4周时，在靠近尿囊根部的卵黄囊内胚层内，出现大而圆的原始生殖细胞。第5周时，生殖腺嵴表面长入其下方的间充质，形成许多不规则的上皮细胞索，称为初级性索（见图）。第6周时，原始生殖细胞迁入初级性索。此时的生殖腺尚无性别分化。男性性腺的分化取决于迁入的原始生殖细胞是否含有Y染色体。Y染色体的短臂上有性别决定的基因，称Y性别决定区（SRY^[注]），而SRY基因的产物为睾丸决定因子（TDF^[注]）。第7周时，在TDF的作用下，初级性索进一步向生殖腺嵴深部增殖，与表面上皮分离，发育为睾丸索，并由此分化为细长弯曲的袢状生精小管。此时的生精小管为实心细胞索，内含两种细胞，即由原始生殖细胞分化来的精原细胞和初级性索分化来的支持细胞。其末端断裂吻合成睾丸网。第8周时，表面上皮下方的间充质分化为一层较厚的致密结缔组织，即白膜。生精小管之间的间充质分化为睾丸的间质和间质细胞，后者分泌雄激素。生精小管的这种结构状态持续至青春期前。

生殖腺的发生与分化模式图