Hereditariedade ligada ao sexo e cruzamentos recíprocos

       Morgan quando observou a presença de uma forma mutante de Drosophila melanogaster, que em vez de apresentar olhos vermelhos apresentava olhos brancos, decidiu cruzar machos mutantes com fêmeas selvagens, ou seja, com olhos vermelhos.

         Tal como se pode verificar pela observação da figura, na primeira geração (F₁) todos os indivíduos apresentavam olhos vermelhos. No entanto, após o segundo cruzamento (entre um macho selvagem e uma fêmea também selvagem), observou-se que a segunda geração (F₂) possuía 25% de indivíduos mutantes, sendo estes machos. 

         Morgan questionou-se então sobre o facto de apenas indivíduos de um dos sexos, o masculino, apresentarem características mutantes, ou seja, olhos brancos. Por isso, e para verificar se a cor dos olhos era uma característica cuja transmissão era ligada ao sexo, Morgan decidiu realizar um outro cruzamento, denominado recíproco, já que desta vez cruzou uma fêmea mutante com um macho selvagem.

            Verificou então que os resultados deste cruzamento diferiam significativamente dos do cruzamento antes realizado. Neste cruzamento a primeira geração (F₁) era constituída por 50% de fêmeas selvagens e 50% de macho mutantes. Já na segunda geração (F₂), resultante de um cruzamento entre um macho mutante e uma fêmea selvagem (heterozigótica), verificava-se que 50% dos indivíduos eram selvagens e os outros 50% eram mutantes. Contudo, dos 50% de indivíduos mutantes, metade eram machos e outra metade eram fêmeas.

            Depois de ter analisado estes resultados, Morgan chegou à conclusão de que a cor dos olhos em Drosophila melanogaster é transmitida de diferente maneira de acordo com o sexo dos descendentes.

            Morgan sabia que todos os seres vivos possuíam material genético e que este material estava armazenado em estruturas denominadas cromossomas. Indivíduos da mesma espécie teriam, assim, o mesmo número de cromossomas, que seriam todos iguais, à exceção de um par de cromossomas que mudava consoante o sexo dos indivíduos - os cromossomas sexuais.

            Apesar de não ter dado a designação que hoje conhecemos para este par de cromossomas (XX para as fêmeas e XY para os machos), Morgan sabia que havia diferenças entre o material genético que os dois tipos de cromossomas (X e Y) continham. Só assim conseguiu explicar a diferença entre os resultados dos cruzamentos diretos e recíprocos que realizou: o gene que continha a informação para a cor dos olhos localizava-se no cromossoma sexual X, já que sendo a cor dos olhos brancos recessiva, a única forma de explicar a sua expressão na descendência de um cruzamento entre uma fêmea mutante (homozigótica recessiva) e um macho selvagem (homozigótico dominante) era a de que o cromossoma Y não possuía a informação para essa característica, ou seja, não tinha alelos correspondentes aos do cromossoma X. Desta forma, receberia em cromossoma Y do pai, sem informação para a cor dos olhos e um cromossoma X da mãe que conteria a informação para os olhos brancos, cromossoma este que determinaria assim o seu fenótipo para esta característica.

            Esta hipótese explicava também o facto de no 2º  cruzamento direto (fêmea selvagem com macho selvagem) todos os indivíduos mutantes serem machos, visto que para que a característica recessiva (olhos de cor branca) se expresse fenotipicamente nos machos é apenas necessário que um dos progenitores seja portador do alelo para essa característica no seu cromossoma X (por exemplo, fêmea heterozigótica e macho homozigótico dominante), enquanto que para que tal aconteça numa fêmea, ambos os progenitores têm que possuir o alelo para a cor dos olhos branca ( por exemplo, fêmea heterozigótica e macho homozigótico recessivo).