草履蟲是單細胞原生動物，已知有兩個品系，一個叫做放毒型（能產生草履蟲素，殺死其他品系的草履蟲而對自身無害），另一個叫敏感型（不能產生毒素，而且易被草履蟲素所殺）。
放毒型草履蟲為什么會產生草履蟲素呢？是由于兩個因素的相互作用而共同決定的：其一是在它的細胞質中，大約含有幾百個卡巴粒（推測是一種含有噬菌體的溶源性細菌），這種卡巴粒含有DNA，并能自我復制和發生變異，表明在卡巴粒中含有質基因。其二是它的細胞核中含有一個顯性基因K，只有當卡巴粒和顯性基因K同時存在于一個草履蟲內時，它才產生毒素，并是穩定放毒型。
草履蟲有一個大核，主要負責營養，多倍性的，還有兩個小核，是二倍性的，主要與遺傳有關。草履蟲的生殖方式有2種：無性生殖和有性生殖。
無性生殖：由一個個體通過細胞分裂，成為兩個個體，基因型仍跟原來的個體一樣。
有性生殖也稱接合生殖，兩個體接合，相互交換小核，此過程中大核消失，小核經減數分裂后相互交換。另外草履蟲也可以自體受精。
當放毒型品系與敏感型品系雜交，如果接合時間長，相互交換了小核，同時也交換了細胞質，則都變成了放毒型，如果接合時間短，只交換了小核，沒有交換細胞質，則交換后，放毒型仍為放毒型，敏感型也為敏感型。兩種接合生殖情況，結果不同。可見，放毒性狀的表現必須是：
KK+卡巴粒→放毒型
kk+卡巴粒
kk無卡巴粒 敏感型
KK卡巴粒