Un giorno si manifestò nella colonia un moscerino che invece che avere i soliti occhi rossi, caratteristici di questa specie, presentava occhi bianchi. Morgan allora incrociò il mutante con una femmina dagli occhi rossi. Come previsto la generazione F₁ presentava tutta gli occhi rossi. In seguito Morgan incrociò i moscerini della F₂, però, invece di avere il rapporto che Mendel aveva ottenuto nei suoi esperimenti con le piante di pisello (3:1), ne ebbe uno diverso (4:1); inoltre solo i maschi avevano la caratteristica occhi bianchi (risultati dell'esperimento: femmine occhi rossi 2459, f. Con occhi bianchi 0, maschi occhi rossi 1011, m. con occhi bianchi 782).
Ma perché c'erano solo maschi con gli occhi bianchi? Morgan, cercando una risposta, incrociò il primo moscerino mutante con una femmina della F₁ (testcross) ottenendo una serie di nuovi dati. In questo nuovo esperimento le femmine con gli occhi rossi erano 129, quelle con gli occhi bianchi 88, i maschi occhi rossi 132, i m. con gli occhi bianchi 86. Da questi risultati Morgan capì che potevano esistere femmine con gli occhi bianchi e che tale caratteristica si comportava come un carattere recessivo. Allora perché le femmine occhi bianchi non erano presenti nella F₂?
Morgan riuscì a trovare una risposta a questa domanda analizzando i dati ottenuti dagli esperimenti e, insieme ai suoi collaboratori, formulò l'ipotesi per cui il gene per il colore degli occhi è trasportato dal cromosoma sessuale X. Perciò l'allele occhi bianchi deve essere recessivo perché nella F₁ tutti i moscerini avevano gli occhi rossi. Quindi, una femmina eterozigote, presenterà sempre nel suo fenotipo la caratteristica "occhi rossi", al contrario i maschi che ricevono il cromosoma X con l'allele "occhi bianchi" avrà sempre nel suo fenotipo tale carattere, in quanto non è presente nessun altro allele che potrà prendere il posto di quello "difettoso".
Gli esperimenti condotti da Morgan e dai suoi collaboratori introdussero il concetto di caratteri legati al sesso. Considerando quindi gli alleli di caratteri legati al sesso, possiamo dire che i portatori del sesso eterogametico non sono chiamati né eterozigoti, né omozigoti, bensì emizigoti. Inoltre non dovremmo usare i termini «dominante» e «recessivo» per il sesso eterogametico, ma solo per quello omogametico. Infatti negli emizigoti qualunque allele situato sul cromosoma X sarà espresso nel fenotipo.
I risultati degli esperimenti di Morgan perciò, dimostrarono che l'ipotesi di Sutton era corretta: i geni sono portati dai cromosomi.

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