Dopo le scoperte di Mendel riguardo all'ereditarietà ci fu un notevole interesse per questo ramo della scienza. Gli studi di un biologo, Thomas Hunt Morgan, talmente affascinato dalla genetica da abbandonare i suoi studi per condurne nuovi in questo campo, diedero un grande contributo alla genetica.
Morgan usò per i suoi studi il moscerino della frutta (Drosophila melanogaster), un piccolissimo animale di soli 3 millimetri che poteva essere allevato in enormi quantità anche in piccoli spazi, come le bottiglie del latte usate da Morgan; inoltre la sua veloce riproduzione (all'incirca ogni due settimane) lo rendeva, insieme al numero di uova deposto (centinaia) che potevano essere mantenute nelle bottiglie, particolarmente adatto a questo tipo di esperimenti.
Il principio più importante che formulò Morgan fu che i geni erano localizzati sui cromosomi; infatti, anche se a noi oggi può sembrare ovvio, all'inizio del XX secolo questa idea era causa di numerose ed accese controversie, perché il gene non era ancora visto come un qualcosa di fisico, bensì come un'astrazione.
Una serie di più approfonditi studi fornì numerose prove sui legami che intercorrevano fra i cromosomi e l'ereditarietà. Infatti alla fine del XIX secolo i citologi si erano accorti che i maschi e le femmine mostravano differenze cromosomiche e iniziarono a pensare che tali differenze fossero in relazione con la determinazione del sesso.

Apriamo una breve parentesi. I cromosomi delle cellule in un organismo diploide sono presenti a coppie; queste coppie sono perlopiù identiche sia nei maschi che nelle femmine (autosomi), tranne una. Questa infatti è diversa nel maschio e nella femmina, i cromosomi di questa coppia prendono il nome di cromosomi sessuali. In molte specie i due cromosomi sessuali sono identici nelle femmine (XX) e diversi nel maschio (XY); il primo cromosoma è uguale sia nel maschio che nella femmina (X), mentre il secondo è diverso X nella femmina e Y nel maschio. Da adesso differenzieremo i maschi dalle femmine chiamandoli XX (femmine) o XY (maschi). Negli insetti studiati da Sutton invece la femmina aveva sempre la coppia di cromosomi XX mentre il maschio presentava solo il cromosoma X ed era identificato perciò con X0 (0 rappresenta l'assenza dell'altro cromosoma sessuale). In conclusione, se il maschio è XY o X0 viene chiamato eterogametico, perché può produrre due tipi di gameti; mentre la femmina è detta omogametica.
Nella specie umana ci sono 22 coppie di cromosomi identiche, la ventitreesima invece differisce tra femmina (XX) e maschio (XY); così una volta avvenuta la meiosi si avranno due tipi di gameti per il maschio e uno soltanto per la femmina, sarà il gamete maschile perciò a determinare il sesso del neonato.
All'inizio delle sue ricerche Morgan pensava di condurre esperimenti di incrocio simili a quelli che aveva condotto Mendel con le piante di pisello. I suoi esperimenti consistevano sull'osservazione, con lenti di ingrandimento, del fenotipo dei moscerini cercando differenze genetiche che sarebbero servite negli sperimenti di incrocio.

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