Infine, una serie di geni, definiti geni Hox o geni omeotici (▶figura 17), viene espressa in varie combinazioni lungo l’asse antero-posteriore dell’embrione; la loro espressione «ordina» alle cellule di un segmento della testa di produrre occhi e antenne, a quelle di un segmento del torace di produrre ali e così via. Quando l’uovo si schiude, i segmenti della larva sono completamente determinati. I geni per l’effetto materno, quelli per la segmentazione e quelli omeotici interagiscono in modo tale da «costruire» la larva di Drosophila passo dopo passo, a iniziare dall’uovo fecondato.

Come sappiamo che i geni Hox determinano l’identità dei segmenti? Un importante indizio proviene da bizzarre mutazioni di Drosophila chiamate omeotiche. Nella mutazione antennapedia, le zampe crescono al posto delle antenne (▶figura 18B); nel mutante bithorax su un segmento toracico cresce una coppia di ali in più (▶figura 18C).

Il primo gruppo di geni Hox, il gruppo antennapedia, specifica i segmenti anteriori del corpo, a partire dai vari segmenti della testa fino ai segmenti toracici. Il secondo gruppo, chiamato bithorax, inizia con un gene che specifica l’ultimo segmento toracico, seguito da un gene per i segmenti addominali anteriori per chiudersi con un gene per i segmenti addominali posteriori.

I ricercatori hanno ipotizzato che tutti questi geni Hox potrebbero essersi originati per duplicazione di un singolo gene in un organismo ancestrale non segmentato.