师：同学们，今天我们学习高一人教版生物学必修2第三章第一节DNA是主要的遗传物质。自约翰逊发现基因后，摩尔根通过实验证明基因在染色体上，染色体携带基因传递，所以遗传物质就在染色体上。而染色体主要由DNA和蛋白质组成，究竟哪个才是遗传物质呢？这就是我们接下来要学习基因本质的内容。
关于DNA和蛋白质哪个是遗传物质，曾在生物学界引发激烈争论。20世纪20年代，人们认识到蛋白质是由多种氨基酸连接而成的生物大分子，氨基酸不同排列顺序可能蕴含遗传信息，所以当时多数科学家认为蛋白质是生物体的遗传物质。
到了20世纪30年代，人们认识到DNA是由许多脱氧核苷酸聚合而成的生物大分子，组成DNA的脱氧核苷酸有4种，每种都有特定碱基，科学家推测脱氧核苷酸排列顺序可能也蕴含遗传信息，因此认为DNA可能是生物体的遗传物质。但因对DNA结构了解不清晰，认为蛋白质是遗传物质的观点仍占主导。
这两种推测仅基于DNA和蛋白质的组成与结构，难以让人信服，于是科学家们尝试通过实验探索。首先是格里菲斯做的肺炎链球菌转化实验，请大家阅读课本43页，找出实验目的、材料、过程、结果和结论。
格里菲斯肺炎链球菌转化实验目的是研究肺炎链球菌的致病情况，实验材料有S型和R型两种肺炎链球菌以及小鼠。这两种菌有什么区别呢？我们从菌体、菌落和毒性三方面比较。观察图可知，S型菌比R型菌多一层由多糖组成的荚膜。荚膜是某些细菌细胞壁外面包围的一层胶状物质，有荚膜使S型菌菌落表面光滑，所以叫S型菌；无荚膜导致R型菌菌落表面粗糙，所以叫R型菌。同时，荚膜可使S型肺炎链球菌抵抗吞噬细胞吞噬，利于在宿主体内生活繁殖，导致S型细菌有毒性，能使人和小鼠患肺炎，小鼠并发败血症死亡；而无荚膜的R型肺炎链球菌感染人体或动物后，易被吞噬细胞吞噬杀灭，所以没有毒性。
请大家观察肺炎链球菌转化实验过程示意图，思考以下三个问题。第一组和第二组对照说明S型活细菌有毒性，会致小鼠死亡，R型活细菌无毒性，不会致小鼠死亡。第二组和第三组对照说明加热杀死的S型细菌无毒性，不会致小鼠死亡，因为加热使S型细菌蛋白质失活，细胞结构破坏，失去独立感染能力。那第四组为何会出现S型活细菌呢？能提出什么猜想？可以提出三种猜想：一是加热杀死的S型菌复活；二是R型活细菌让S型死菌转化为S型活细菌；三是S型死菌使R型活细菌转化为S型活细菌。哪种猜想正确呢？首先猜想一不可能，因为S型菌蛋白质结构已破坏，不能转化。猜想二也不可能，原因同猜想一，所以猜想三最有可能。
猜想三这种情况为何出现？是因为S型死菌内存在转化因子，可使活的R型细菌转化为活的S型细菌。所以通过这个实验得出：已加热致死的S型细菌含有促使R型活细菌转化为S型活细菌的活性物质，即转化因子。从格里菲斯的实验中，设计实验要注意什么呢？首先，为使实验严谨，必须设置对照实验。其次，设置对照实验要严格控制变量，该实验自变量是注射的细菌，因变量是小鼠是否死亡，无关变量是小鼠年龄、体重、健康状况要一致，注射细菌菌液量要相等等等。最后，设置对照实验要遵循对照原则、单一变量原则和无关变量等实验原则。
本实验属于哪种对照实验呢？是相互对照，所以本实验也叫对比实验。S型菌由多种物质组成，究竟哪种物质是加热致死的S型菌内的转化因子，是不是DNA呢？科学家继续实验探究。假如你是科学家，怎么设计实验证明遗传因子化学成分？探究实验包括提出问题、作出假设、设计实验、实施实验、得出结论等流程，实验验证又包括设计实验和实施实验。比如探究转化因子成分，提出问题：S型细菌中哪一种物质是转化因子？假设DNA是转化因子。设计实验包括实验思路、具体方案，设计方案要遵循实验原则并控制好变量，还要预期实验结果。实施实验得到真实结果，比较真实结果与预期结果是否一致，从而得出结论：DNA是或不是遗传物质。
先看实验方案，总结实验思路。S型菌破碎后得到的提取液含糖类、脂类、蛋白质和核酸（包括RNA和DNA），根据各种酶作用，利用酶把每种物质去除，再加入含R型菌的液体培养基混合培养，观察R型菌转化情况。所以本实验思路是在每个实验组中特异性去除一种物质，观察无该物质时实验结果变化，这就是课本46页科学方法提到的控制变量的减法原理。与常态相比，人为去除某种因素，称为减法原理。还有实验，与常态相比，人为增加某种影响因素，叫加法原理。这两种都是设置实验控制变量的方法。同时，设计对照实验要遵循对照原则。这样设计对照实验够严谨吗？不够。为使实验更严谨，还需直接把S型菌提取液加入R型菌的液体培养基混合培养作对比。这样6组实验相互对照，能充分证明转化因子成分。