一个冬天的黄昏，美国纽约的谢默霍恩大楼旁的体育馆突然起火。火借着风势，很快烧穿了屋顶，并向大楼逼近。救火车的水泵不停地喷着水，但大楼还是烟雾腾腾，一些窗框甚至都融化了。警察远远地拉起了警戒线，不允许任何人靠近大楼。
但是，有个男子却苦苦哀求警察让他进到大楼里去。那男子声称自己是教授，而自己最宝贵的实验材料都在大楼里面。警察上下打量着这位穿着没有扣子的外套、腰里系着一根绳子、留着大胡子的人，很难相信这个像看门人一样打扮的人，竟然是教授。
大概是他的蓝眼睛流露的真诚和言辞中透露的高雅气度感动了警察，最后他竟然被放行了。那男子飞快地一口气冲上六楼，抢出一大堆脏兮兮的牛奶瓶，把它们移到大楼的另一头。这样一次次地跑着，直到所有的牛奶瓶都搬了出来，才喘着气冲出浓烟滚滚的大楼，回到人行道上观望。这位像看门人一样打扮的大胡子，就是举世闻名的遗传学家托马斯·亨特·摩尔根。被抢出来的牛奶瓶中装着他的宝贝——果蝇。
摩尔根对果蝇情有独钟，因为果蝇的染色体数目特别少，一共只有四条；而且果蝇繁殖极快，特征明显，饲养又极为方便，是检验遗传理论的理想材料。
1865年，远在摩尔根之前，奥地利的孟德尔就用豌豆做过试验，初步提出了遗传理论。
但是三十多年过去了，孟德尔的理论没有得到大家重视。摩尔根原先是一位胚胎学家，他是在研究性别决定因素的过程中才对遗传学感兴趣的。当时，决定性别的染色体已经发现，但是除了性别之外，其他的生物学性状是通过什么遗传下去的，则还是一个疑问。摩尔根敏锐地意识到，不决定性别的一般染色体，在其他生物学性状的遗传中一定扮演着重要角色。
摩尔根从1906年开始做果蝇的遗传实验。到1912年，他已经分离出了具有不同特征的四十多种果蝇了。这些果蝇是那么地来之不易，难怪他要冒死去救果蝇了。他对研究非常入迷。有一次，有人问摩尔根的孩子：“你爸爸是干什么的?”孩子不无得意地回答：“我爸爸是替哥伦比亚大学数苍蝇的!”
实验最初进行得很不顺利，开头几年甚至一无所获。譬如为了研究果蝇后天产生的视力缺损是否能遗传下去，摩尔根的一位学生使果蝇连续六十九代不见光线，一直生活在黑暗之中。到了第七十代果蝇出生后，果然个个视力昏花，不辨方向。学生赶紧叫来摩尔根：实验成功了!可是这些视力缺损是暂时的，这些果蝇很快在成群的科学家们的眼皮底下恢复了视力，若无其事地向光亮处飞去，就好像什么事也没发生过那样! 直到1910年，摩尔根的一位学生在洗瓶子时，无意中发现了一只红眼睛的果蝇。这是一种非常少见的现象，从中可以推断出有一对染色体没有分离。摩尔根立即做了进一步的试验。
摩尔根让红眼果蝇和白眼果蝇交配，结果第二代全是红眼果蝇。再让红眼果蝇自相交配，下一代中红眼和白眼果蝇都有，而白眼果蝇全都是雄性。这实际上触及了后来所谓的“性连遗传”，即和性别有关的性状的遗传问题。他当时称之为“性连环”，也就是有关眼睛颜色的
遗传单位是在性别染色体上。他把这个遗传单位称之为“基因”。
一大批发现接踵而来。摩尔根和他的学生们先后发现了染色体交换时会产生相互干扰的现象、致死因子和性染色体相连的现象和染色体在某种条件下会不分离等现象，开始认识到染色体上基因有一定的位置，并由基因的交换频率而推测出所有突变基因彼此间的距离，绘制了人类历史上第一张基因排列图。
1911年，摩尔根开始在《科学》杂志上公开自己的发现。接下来的几年中，他先后撰写了《遗传与性》、《孟德尔遗传原理》、《果蝇遗传学》等现代遗传学的经典著作，全面、系统地提出了现代遗传学的基本原理，使人类对遗传的研究从染色体水平进入到基因水平，他的学说渐渐得到了全世界的公认。许多世界著名的大学争先恐后地授予他种种荣誉头衔和学位。1924年，他得到了达尔文奖章。1933年，他获得了诺贝尔生理学和医学奖。
摩尔根并没有在荣誉面前止步，继续着手研究基因和进化的关系这一新课题。他于六十一岁从哥伦比亚大学退休，第二年却在加利福尼亚大学建立了生物学院，开始研究细胞分化问题。他整整工作了一生，于1945年去世。