人心醉神迷。摩爾根為《科學》雜誌撰文（載1896年第3卷，第16…18頁），盛讚這個試驗站像一個目不暇接的萬花筒，每個月都有新變化。學生、教授、研究人員從天涯海角聚集到這裡，各有各的愛好，各有各的方法。他寫道：“各式各樣的人物聚在一起，自然要發生思想上的交鋒，互相品評。這樣，人人都得到深刻印象，從中學到不少東西。”
摩爾根在那不勒斯，同漢斯·德里施及其他兒個德國生物學家一道工作。他對動物發育的實驗胚胎學研究產生了興趣。生物體的發育是複製與分化相統一的過程。無論是蛙或人的成休，都是由一個單細胞——受精卵自行復制了四、五十次後形成的。最根本的問題過去是、現在仍然是：一個細胞分裂成完全相同的兩半，每個子細胞又分裂成完全相同的兩半，如是反覆，經過五十來次，它們所處的環境完全相同，那麼，經過了這一神奇的轉化過程，怎樣分化為軀體的不同部分，有些子細胞變成了骨骼，有的變成血液，有的又變成了腦？
摩爾根著手研究影響卵發育的幾種內在的和外在的因素，使用的是原始的魯布·戈德堡公司的器械。例如，他用這樣的方法研究重力對卵發育的影響：“由一臺水動機提供動力。將一輛腳踏車倒翻過來，取下前輪的車胎，將一條帶的一端套在馬達上，另一端套在腳踏車的輪盤上。這樣，馬達帶動腳踏車輪旋轉，車輪的轉速控制在每分鐘12…16轉。把卵放在大試管裡，用橡皮塞封閉管口，然後把試管拴在車輪的輻條上……試管內幾乎裝滿水，但上面留有一個大氣泡。試管隨車輪旋轉，氣泡隨之從試管的一端跑至另一端。所以，車輪每轉動一圈，管內的水和卵就來回轉動兩次。”
當時學術界最重要的辯論是先成論和漸成論之爭。有人說性細胞註定（或預定）會變成一個完整的生物體。按照這種稱之為“鑲嵌說”或“先成說”的理論，每個卵子裡都預先存在著生物體的雛形，此後能自動展開，成長為成體，就像巧妙的日本花球一樣，一經泡入水中，就會成為一朵鮮花。與此相反，漸成論認為，個體發育取決於卵內物質相互作用的力量，而且原生質、環境同細胞核之間的複雜關係可能貫穿於生物體發育過程的始終。如果一切都是事先決定了的，生物的發育勢必遵循嚴格的路線，動物學家的工作就只不過是從個體發育的過程中觀察種屬發生的歷史。另一方面，後成論卻代表著一種動態的觀點。雖然接受這種觀點就勢必承認生機說的可能性，而摩爾根很不情願承認它，但這種學說卻更有利於用實驗方法研究發育過程。
1883年，細胞學家魯提出一種見解，認為細胞核分裂時，子細胞間有本質的差別，使子細胞的發育潛力呈鑲嵌狀分佈。比如，受精卵第一次分裂時，一個子細胞今後會發育成軀體的右側，另一子細胞會發育成軀體的左側。而將來形成軀體各個器官是在受精卵的最初幾次分裂中確定下來的。過了五年，魯透過實驗，把蛙卵的兩個子細胞殺死一個，剩下這個子細胞發育成缺少了一半的不完整的胚。這一發現證實了他的上述見解。於是，這場爭論似乎就此解決了。但到了1891年，很受人尊崇的胚胎學家漢斯·德里施做了一個類似的實驗，卻發現海膽受精卵單一的子細胞並不形成半邊胚，而是發育成正常的胚。顯而易見，如果細胞的一半甚至人分之一擁有與最初那個受精卵同樣的潛力，具有識別變化了的環境的能力，亦麼，原生質同整個環境條件之間的相互作用就勢必比先成論的解釋要複雜得多。過後若干年內，由於不同的研究者得出互相矛盾的實驗結果，生物學界被弄得一團混亂。例如，查布里和康克林發現海鞘卵的發育符合鑲嵌論，而1893年威爾遜用蛞蝓（一種高等軟體動物或低等脊椎動物）做實驗，卻證實了德里施的重要發現。摩爾根在那不勒斯與德里施共事期間以及返回布林莫爾學院以後的一段時間裡，他用許多辦法刺激受精卵和胚胎，試圖駁倒鑲嵌論。1895年，他用底鱂做實驗，成功地證明單一的子細胞能正常發育。漢斯·施佩曼沿著這一方向精心設計了一些實驗。他在發育早期的卵細胞上繫上一根頭髮，結果發育成不同程度的逼羅雙胎。
在證實了德里施關於一半或四分之一的胚能發育成完整的個體的發現之後，摩爾根進而研究是什麼力量造成這種結果的。他採用底鱂的雙細胞胚做實驗，最初觀察到的與查布里發現的情況相同：去除其中一個細胞後，發育成的個體可能殘缺不全；但他過後又發現，如果把剩下的這一個細胞倒置，或加以振盪或離心，即可恢復正常發育，產生完整個體。
摩爾根在這段時間