У мух Моргана — так же как и у всех остальных животных — в клетках были хромосомы. Обычно все хромосомы бывают парными, но за одним исключением — несовпадающих хромосом, которые были названы Х и Y. Изучая клетки насекомых, ученые выяснили, что у самцов есть одна Х- и одна Y-хромосома, а у самок — две Х. Это открытие подтверждало вероятность того, что Х- и Y-хромосомы содержат наследственные факторы (гены), определяющие пол насекомого. Развитие белых глаз только у самцов моргановских мух могло означать, что ген, определяющий цвет глаз, расположен на Х- или Y-хромосоме. В результате многочисленных экспериментов с мухами сотрудники Моргана выяснили, что это действительно так. Белоглазость вызвалась рецессивной мутацией гена, расположенного на Х-хромосоме. Самки с одной копией мутантного гена имели красные глаза, поскольку вторая Х-хромосома была с нормальной копией гена. А так как у самцов имелась только одна Х-хромосома, компенсировать мутацию было нечем и у них развивались белые глаза. В ходе дальнейших экспериментов в лаборатории Моргана выяснилось, что половые хромосомы могут нести мутации, связанные и с другими признаками, например такие, из-за которых тело мухи становится желтым или уменьшаются крылья. Благодаря подобным опытам стало ясно, что в хромосомах находятся гены и что в одной хромосоме может быть много генов.