1906 bekam die Erforschung der Vererbung einen Namen: «Genetik» - abgeleitet vom griechischen «Genos», was so viel wie Abstammung, Geschlecht, Gattung bedeutet. Zunächst ging es um die Frage, ob die Regelmässigkeiten, die Mendel bei Erbsen beobachtet hatte, auch bei anderen Organismen auftauchten, zum Beispiel bei Heuschrecken, Bienen oder Bohnen - möglicherweise auch beim Menschen. Viele Biologen machten sich gezielt auf die Suche nach einem Organismus, mit dem möglichst billig und schnell Experimente durchgeführt werden konnten.
Die glücklichste Wahl traf dabei der Amerikaner Thomas H. Morgan, der sich nach Versuchen mit Mäusen und Ratten für die kleine Fliege Drosophila (Liebhaberin des Taus) entschied. Sie war leicht in grosser Zahl zu züchten, und es war einfach, viele Varianten («Mutanten») von ihr zu erzeugen und miteinander zu kreuzen. Mit Hilfe der Drosophila hatte die Genetik ihre erste quantitative Basis.
Morgan begann seine Arbeit mit der Fliege im Jahre 1909. Im gleichen Jahr schlug der Däne Wilhelm Johannsen vor, Mendels Elemente der Vererbung mit dem kurzen und gefälligen Wort «Gen» zu bezeichnen. Johannsen verband keine konkrete Vorstellung damit, ausser dass er zu wissen glaubte, dass ein Gen kein Partikel im Innern des Organismus ist. Auch Morgan bezweifelte die Idee eines physischen Gens, wie sie Mendel zugeschrieben wurde. Mit der Drosophila wollte er Mendel widerlegen. Er sammelte ein hochqualifiziertes Team um sich, das den legendären Fliegenraum bevölkerte, der zuerst an der Columbia University in New York eingerichtet wurde, bevor Morgan ans California Institute of Technology in Pasadena wechselte.
Morgan zählte in mühevoller Fleissarbeit die Eigenschaften von Fliegeneltern und ihren Nachkommen. Er führte Buch darüber, wie oft Eigenschaften wie eine bestimmte Augenfarbe oder Flügelform auftraten, wann sie zusammen vorkamen und wann getrennt.
Dazu notierte er auch, wie sich das Aussehen von länglichen Strukturen veränderte, die sich in den Zellen der Fliegen fanden. Diese Strukturen liessen sich leicht färben (deshalb ihr Name Chromosomen) und zeigten dann ein charakteristisches Streifenmuster. Nach langwierigen Beobachtungen unter dem Lichtmikroskop wurde klar, dass bestimmte äussere Eigenschaften der Fliegen immer an bestimmte Streifenmuster auf den Chromosomen gebunden waren.
Morgan schloss daraus, dass die Gene an bestimmten Stellen auf den Chromosomen liegen mussten, eines nach dem andern wie die Perlen auf der Schnur. Mendel hatte also doch Recht gehabt, die Erbelemente waren physische Objekte in der Zelle.
Morgan und seine Mitarbeiter beobachteten auch, wie die Erbanlagen einer Zelle bei ihrer Weitergabe an die nächste Generation durchmischt und umgeordnet wurden, nämlich dadurch, dass die Chromosomen kleine Abschnitte austauschten. Diesen Vorgang nannten sie Rekombination.
Aus seiner Buchführung ging hervor, welche äusseren Eigenschaften eher zusammen vererbt wurden und welche sich trennten. Diese Beobachtung ermöglichte, die Distanz zwischen zwei Genen zu ermitteln. Wurden zwei Eigenschaften fast immer getrennt vererbt, mussten ihre Gene auf zwei verschiedenen Chromosomen liegen. Wurden sie fast nie getrennt, waren ihre Gene nahe nebeneinander auf demselben Chromosom angeordnet. So entstanden die ersten Genkarten.
Morgan und seine Crew entdeckten überhaupt so ziemlich alles, was man mit ihren Mitteln, dem Lichtmikroskop und dem Auszählen von äusseren Eigenschaften, über das Funktionieren der Vererbung im Inneren einer Zelle sagen konnte. Doch vor dem Internationalen Genetikkongress bat Morgan im Sommer 1932 die anderen Wissenschaften um Hilfe. Die ungelösten Probleme der Genetik könne er zwar aufzeigen, sagte Morgan, doch die Lösungen entzogen sich seinem Zugriff. Um «die physikalischen Abläufe, die das Wachstum der Gene ausmachen», zu erforschen, «die Natur der Gene und ihrer Mutation» und «die Verbindung zwischen einem Gen und einem Merkmal», müssten neue Methoden gefunden werden.
Als Morgan die Fliege wählte, wussten die Genetiker, dass auch Menschen den Vererbungsgesetzen Mendels gehorchen. Der britische Arzt Archibald Garrod entdeckte Stoffwechselstörungen, die in Familien wanderten; heute reden wir von Erbkrankheiten. Garrod fiel zudem auf, dass sich nicht allein Krankheiten vererbten, sondern auch die Anfälligkeit für sie. Er machte dafür die «chemische Individualität» eines Menschen verantwortlich und fragte sich, wie sie in den Genen verankert sein könnte. Auf die Antwort mussten wir bis heute warten.