Morgan wykorzystał do swojego doświadczenia  muszki różniące się barwa oczu. Skrzyżował ze sobą samice o oczach dzikich (czerwonych) z samcem o oczach białych. Owady te należały do linii czystych. Pokolenie pierwsze było jednolite – wszystkie muszki miały czerwoną barwę oczu. W pokoleniu drugim obok muszek o czerwonej barwie oczu pojawiły się też muszki z białą barwą – stosunek ich fenotypów wynosił 3:1. Mogłoby się wydawać, że rezultat ten potwierdza  I prawo Mendla.  Jednak przy dokładniejszej analizie okazuje się, że w F₂ wszystkie samice są czerwonookie, natomiast połowa samców jest czerwonooka, a druga połowa białooka.

Wobec takich wyników Morgan wykonała krzyżówkę odwrotną, skrzyżował samicę o białych oczach z samcem o oczach czerwonych. W pierwszym pokoleniu nastąpiło rozszczepienie cechy w stosunku 1:1, przy czym samice były czerwonokie, w samce białookie. W drugim pokoleniu w obrębie każdej z płci połowa osobników była białooka, a połowa czerwonooka.

Wyniki uzyskane z tych dwóch krzyżówek, dało się wyjaśnić, przyjmując, że geny warunkujące barwę oczu znajdują się na chromosomach płci. Morgan założył, że gen determinujący czerwoną barwę oczu znajduje się na chromosomie X, a męski chromosom Y jest genetycznie pusty, co oznacza, że nie zawiera żadnego allelu odpowiedzialnego za barwę oczu. Wówczas wyniki stały się w pełni wytłumaczalne. W pierwszej krzyżówce każdy z potomków otrzymuje od homozygotycznej samicy chromosom X, który zawiera allel czerwonej barwy oczu, stąd całe pokolenie jest jednolite. W krzyżówce odwrotnej samiec o czerwonych oczach przekazuje samicom chromosom z allelem normalnej barwy oczu,  a samcom pusty chromosom Y. Ponieważ samce dostają od samicy allele recesywne, wszystkie mają białą barwę oczu.

B –  allel warunkujący czerwoną barwę oczu; b – allel warunkujący białą barwę oczu

P:  X_BX_B   x   X_bY

samica czerwonooka   x     samiec białooki

gamety:  X_B, X_B , X_b, Y

F_1:

♂/♀	Xb	Y
XB	XBXb	XB Y
XB	XBXb	XB Y

Wszystkie samice (♀) i  samce (♂) są czerwonokie.

F₂:  X_BX_b  x   X_BY

♂/♀	XB	Y
XB	XBXB	XBY
Xb	XBXb	XbY

Wszystkie samice są (♀) czerwonokie. Samice (♂) natomiast w połowie są czerwonokie, a w połowie białookie.

Krzyżówka odwrotna:

P:  X_bX_b   x   X_BY

samica białooka   x     samiec czerwonooki

gamety:  X_b, X_b , X_B,Y

F_1:

♂/♀	XB	Y
Xb	XB Xb	Xb Y
Xb	XB Xb	Xb Y

Wszystkie samice (♀) są czerwonokie, w wszystkie samce (♂) białookie.

F₂:  X_BX_b  x   X_bY

♂/♀	Xb	Y
XB	XB Xb	XBY
Xb	Xb Xb	Xb Y

Połowa samic jest białooka, a połowa czerwonaka, tak samo sytuacja wygląda u samców.