师：今天我们讲人教版必修2第三章第一节DNA是主要的遗传物质第一课时。同学们想一想，遗传物质可能具有什么特点呢？首先，它要能从亲代传给子代，这就需要它能够自我复制并传递给下一代；其次，它的结构要具有相对稳定性，还得能控制生物的性状；由于自然界生物多种多样，同种生物不同个体也不完全相同，所以它还要能储存大量的遗传信息。
其实，对遗传物质的探索很早就开始了。1866年，孟德尔发表遗传规律相关论文，否定融合遗传，提出生物性状由遗传因子控制。19世纪中后期，人们观察到染色体细胞的有丝分裂和减数分裂。1910年，摩尔根利用果蝇杂交实验证明基因在染色体上。
到20世纪20年代，科学家普遍认为蛋白质是生物体的遗传物质，因为当时对蛋白质研究比较透彻，知道它由约20种氨基酸组成，氨基酸排列顺序多样，可能蕴藏丰富遗传信息。到20世纪30年代，对DNA分子有了初步了解，知道它由许多脱氧核苷酸聚合而成，脱氧核糖核酸有四种化学组成，包括磷酸、脱氧核糖以及含氮碱基。但因对DNA分子结构了解不够深入，认为蛋白质是遗传物质的观点仍占主导地位。
到20世纪中叶，发现染色体主要由DNA和蛋白质组成，那么遗传物质究竟是蛋白质还是DNA呢？首先对蛋白质是遗传物质的观点提出挑战的科学家是艾弗里，他是在格里菲斯的实验基础上进行研究的。两位科学家都用肺炎链球菌作为实验材料，下面我们看一段肺炎链球菌的介绍。
肺炎链球菌于1881年首次由巴斯德及GM Stamberg分别在法国及美国从患者痰液中分离出，为革兰染色阳性，菌体似矛头状，成双或呈短链状排列的双球菌。有毒株菌体外有化学成分，为多糖的荚膜，5% - 10%正常人上呼吸道携带。此菌有毒株是引起人类疾病的重要病原菌。肺炎链球菌可能发生荚膜变异，即从有荚膜、有独立的光滑s型菌变异为失去荚膜、独立减低或消失的粗糙r型菌。由于肺炎球菌对多种抗生素敏感，早期治疗通常患者可很快恢复，青霉素G为首选治疗药物。
从刚刚的视频可知，肺炎链球菌有两个品系。其中r型细菌表面没有多糖类荚膜，在培养基上培养时表面粗糙；另一种s型细菌表面有多糖荚膜，在培养基上形成的菌落表面光滑，它可以使人患肺炎或者使小鼠患败血症死亡。
什么是荚膜呢？荚膜是某些细菌细胞壁外面包裹的一层胶纸状物质。没有荚膜的肺炎链球菌感染人体或动物后，很容易被吞噬细胞吞噬并杀死；有荚膜的肺炎链球菌可以抵抗吞噬细胞的吞噬，有利于细菌在宿主细胞内生活并繁殖。接下来我们看格里菲斯做的肺炎链球菌体内转化实验，为什么叫体内转化实验呢？因为实验是在小鼠体内完成的。
首先，格里菲斯将活的r型细菌注射入小鼠体内，结果小鼠不死亡；第二组实验，将活的s型细菌注射入小鼠体内，结果小鼠死亡，并且从死亡小鼠体内分离出活的s型细菌；第三组实验，格里菲斯先将s型细菌加热杀死，冷却后再注射入小鼠体内，结果小鼠不死亡；第四组实验，格里菲斯将r型活细菌与加热致死的s型细菌先混合，然后再注射入小鼠体内，结果小鼠死亡，并且从小鼠体内分离出活的s型细菌。
我们先看第一组和第二组实验，这两组实验自变量是注射的肺炎链球菌种类，是r型菌还是s型菌，因变量是小鼠是否死亡。对比这两组实验，我们发现r型细菌没有致死性，而s型细菌具有致死性，这与前面肺炎链球菌的介绍一致。
接下来看第二组和第三组实验，此时自变量是s型活细菌是否被加热杀死，因变量同样是小鼠是否死亡。从这两个实验可知，加热杀死的s型细菌不会使小鼠患败血症死亡。
再看一、三、四组实验，第一组和第三组单独注射r型细菌或加热致死的s型细菌，小鼠都不会死亡，但把这两种混合后注入小鼠体内，小鼠会死亡，且能从小鼠体内分离出活的s型细菌，这个实验结果与单独注射s型细菌一致。因此，格里菲斯推测加热致死的s型细菌中含有某种物质，能促使r型活细菌转化为s型活细菌，并把这种活性物质称为转化因子。但这个实验没证明到底什么物质是转化因子。
大家想想，如果要证明转化因子究竟是什么物质，实验中最关键的设计思路是什么呢？就是要把s型细菌的各种成分分开，单独直接地观察它们的作用，这样才能确定什么物质是转化因子。在进行实验时，对于自变量的控制可以采取加法原理，也可以采取减法原理。
什么是加法原理呢？就是与常态相比，人为增加某种因素的影响，就称为加法原理。比如在必修一学过的比较过氧化氢在不同条件下分解的实验，与对照组相比，实验组分别进行加温、滴加氯化铁以及滴加肝脏研磨液处理，这样的处理就称为加法原理。
那什么是减法原理呢？与常态相比，人为地除去某种影响因素就称为减法原理。艾弗里做的肺炎链球菌转化实验，就是在每个实验组中都特意除去一种物质，这就是利用了减法原理。接下来我们看艾弗里的体外转化实验。
首先，艾弗里将s型细菌加热杀死，然后破碎细胞结构，再设法除去裂解物中大部分的糖类、蛋白质、脂质，制成细胞提取物。接下来他利用细胞提取物做实验。
首先，艾弗里利用s型细菌的细胞提取物与r型活细菌混合培养，一段时间后，发现培养基中长出了r型细菌和s型细菌。通过这组实验可知，培养基上部分r型细菌完成了向s型细菌的转化过程，也就是说s型细菌的细胞提取物中含有转化因子。