У микроорганизмов, как и у других живых существ, наблюдается наследование признаков, свойственных определенному виду. В опытах было показано, что, если содержать бактерии в определенных постоянных условиях, они длительно сохраняют свои свойства. Это говорит о стабильности признаков, присущих каждому виду бактерий. Потомство микробной клетки в основном наследует ее свойства, что позволяет определить, идентифицировать, любой вид микроорганизмов. Однако известно, что у одного и того же вида бактерий возможны отклонения морфологических и физиологических свойств, возникающие под влиянием факторов внешней среды. Например, Пастер искусственным путем получил необратимые изменения у возбудителей сибирской язвы и бешенства и создал вакцины, предохраняющие от этих заболеваний. Н. Ф. Гамалея наблюдал изменения морфологии холерного вибриона при добавлении в питательную среду хлорида лития. Это свидетельствует о том, что микроорганизмы могут изменять свои свойства в зависимости от условий существования.
Сохранение определенных специфических свойств организма на протяжении ряда поколений называется наследственностью. Однако у каждого последующего поколения имеются какие-то признаки, отличающие его от предыдущего, — это изменчивость. Наследственность и изменчивость — два неразрывно связанных между собой процесса, которые являются основой всего живого.
Изучением закономерностей наследования и передачи наследственных признаков от родителей потомству занимается наука генетика (от греч. genesis — рождение, происхождение). До микроорганизмов генетика изучала наследование признаков в результате полового размножения. Однако проследить наследование и изменение признаков, которые потомки получили от родителей, было очень трудно при изучении этих явлений среди животных и растений из-за немногочисленности потомства и сроков его появления. Изучение законов генетики на микроорганизмах, в частности на бактериях и грибах, внесло важный и ценный вклад в науку и практику. Быстрота деления бактерий и многочисленность потомства делают их удобным объектом для изучения генетических процессов. Так, кишечная палочка,, размножаясь, делится каждые 15 мин, а потомство одной клетки через 18—24 ч достигает 24 млрд. микробных тел в 1 мл. Изменчивость и наследственность микроорганизмов подчиняются законам генетики, общим для различных организмов, в том числе и высших.
У микроорганизмов различают фенотипическую изменчивость — ненаследуемую и генотипическую изменчивость — наследуемую, которые связаны с двумя основными особенностями клетки: ее генотипом и фенотипом. Генотип — общая сумма генов, которыми обладает клетка. Он определяет целую группу свойств организма, специфичных для данного вида микроорганизмов, которые могут по разному проявиться в различных условиях внешней среды. Генотип сохраняет относительное постоянство в любых условиях, что дает возможность различать виды микроорганизмов между собой. Фенотип — общий комплекс морфологических и физиологических свойств каждого индивидуума. Фенотип служит как бы внешним проявлением характера генотипа в определенных условиях существования. Генотип — общие возможные способности клетки, а фенотип — видимое выражение этих способностей.
