受精卵是球形的，它可分化為2，4，8個細胞。當分化為16個細胞水平時，早期的胚胎是對稱的，此後細胞開始朝特定的方向發育，胚胎變得不對稱。
在一個星期之內頭部和尾部就清晰了，也可分清哪部分是心室，哪部分是背脊。
進一步的發育，胚胎形成一些器官，脊柱的位置也已固定。個體器官經曆不同的變化，依賴於它們在“頭—尾”軸的位置。哪一個基因控製這些事件？它們是協同作用抑或是分別發揮作用？諾貝爾獎獲得者通過鑒定一係列的重要基因以及闡明它們是如何控製機體器官的發生，給出了這些問題的答案。雖然果蠅作為研究對象，但其中的規則同樣適用於高等動物和人類。此外，在人體中也發現了果蠅基因的類似物。因此可得出基礎遺傳機製的一個重要結論：控製多細胞生物發育的基因在千萬年的進化中保留了下來。
努斯萊因·芙爾哈德和維紹斯都在海德堡分子生物學家實驗室做研究工作，在他們來到海德堡之前就因為共同的研究興趣而熟識，他們都想闡明新的果蠅受精卵是如何發育為胚胎的。他們選擇果蠅的原因是其胚胎發育非常迅速，9天之內就可從一個受精卵發育為胚胎，然後是幼蟲，最後是完全的果蠅。他們決定聯合起來鑒定控製這一過程早期發生的基因。對於剛開始科研生涯的年輕科學家來說這是一個勇敢的決定。在此之前沒有人做過任何類似的工作，成功的概率很不確定。因為，控製這一過程的基因數目是非常龐大的，但他們開始了工作。他們製訂的試驗計劃非常周密而奇特。他們使用了致突變劑，使果蠅一半的基因隨機性地發生突變。然後他們研究突變的基因是否能夠影響身體軸或器官形成的紊亂。兩個人能夠同時使用顯微鏡檢查同一個胚胎，他們分析了大量的突變基因，這些基因控製早期胚胎的發育。
兩個科學家合作鑒別出15種基因，這些基因的突變會導致細胞分裂的紊亂。這些基因分類的依據是他們對發育的重要性和突變後影響分裂活動的性質。
間隔基因沿著“頭—尾”軸控製機體設計。失去間隔基因將導致身體失去某些節段。成對基因同樣起很重要的作用。失去“偶數跳躍”基因的結果是僅包括奇數的節段。第三類基因稱為“體節極性”基因，影響從頭到尾的兩極性。努斯萊因·芙爾哈德和維紹斯的研究成果於1980年秋發表在英國的《自然》科學雜誌上。他們在多方麵得到發育生物學家的關注。這兩名年輕科學家的研究策略是非常新穎的，並證明了能夠係統性地識別基因控製發育的觀點。基因的數目是有限的，並能夠根據特定功能群分類。這就鼓勵一大批科學家從其他物種中尋找發育基因。不久就證明在高等動物甚至是人類中存在同樣或類似的基因，它們在發育過程中也行使同樣的功能。
早在20世紀初就有人指出果蠅存在隨機突變。一類控製平衡的基因發生突變以後就會產生另一副翅膀。在這一怪異的個體中，在一個區域中的細胞好像同時存在於另一個部位。希臘語“homeosis”就是描述這種突變的，這類突變專指異型突變。這種多一雙翅膀的果蠅吸引了加利福尼亞科學院劉易斯的注意。
他自20世紀40年代起就試圖分析異型胚胎的遺傳基礎。劉易斯發現多一雙翅膀是身體某部位的複製。引起這一現象的基因被認為是“雙胸複合物”基因家族中的成員，並控製前後身體軸的發育。此外，在這個複合物前部的基因控製身體前部的發育，而在後部的基因控製身體後部的發育。受交疊基因控製的部位，基因會以複合物的形式相互作用以控製機體的發育。有兩雙翅膀的果蠅是因為雙胸複合物的第一個基因失活，它本來是控製產生翅膀的基因，這就引起其他控製發育的基因來補償，從而產生兩雙翅膀。