师：同学们，在纷繁复杂的生物界中，每时每刻都在发生着生殖与繁衍、遗传与变异的生命现象。现在的生物科技，已经可以通过改造生物体的遗传物质来培育新品种，造福人类。
大屏幕上呈现了一些图片，比如我们东台地区广泛种植的抗虫棉，就是一种转基因农作物。那么，主宰生命世界的遗传物质究竟是什么呢？在19世纪末20世纪初的时候，这还是一个非常棘手的问题，当时的科学家们各持己见。今天，我们就一起来沿着前人的足迹，探寻一下遗传物质。
师：首先，对遗传物质产生兴趣并发起挑战的，是英国的科学家格里菲斯。请同学们看一下他做的这些实验，从中可以看出哪种细菌是有毒的？
生：S型细菌。
师：你是如何判断的呢？
生：通过比较实验组和对照组，显而易见，S型细菌是有毒的。
师：那么，请同学们查阅教材中的相关资料，看看是什么样的结构导致了S型细菌和R型细菌有这样的区别？请杜颖同学来回答。
生：因为S型细菌的菌落光滑，菌体有荚膜。
师：有荚膜就有毒吗？
生：不一定，可能是荚膜不容易被小鼠的免疫系统识别，所以它能够在小鼠体内寄生并繁殖。
师：你的想法很有道理，请坐。荚膜可以抵抗小鼠免疫系统对细菌的攻击，使细菌在小鼠体内大量繁殖，导致小鼠患败血症。那么，同学们再从这些实验中进行比较，还可以得到哪些结论呢？可以从一些显而易见的结论开始说起，请同学们独立思考。
师：好，请这位同学来说一说。
生：加热后的S型细菌就失去了毒性。
师：请坐。你是通过哪两组实验比较得出的结论呢？
生：第二组和第三组。
师：那么，加入加热杀死后的S型细菌，为什么与R型活细菌混合培养时，又会产生S型的活细菌呢？这个S型活细菌从何而来？有请赵凡同学。
生：杀死的S型细菌会使R型活细菌变成S型细菌。
师：也就是说，虽然S型细菌已经死亡，但它可能导致了R型细菌的转化，请坐。那也就是说，在S型细菌体内应该存在某种物质，使R型细菌能够发生转化。其实我们现在知道，这种促成转化的转化因子，就是我们现在所讲的遗传物质。那么，如果同学们也生活在那个时代，自然会想到继续探究下去，就应该思考究竟转化因子是什么，或者说遗传物质是什么。
师：好，请同学们再回顾一下科学探究的一般步骤，思考一下如何来继续研究转化因子是什么。在当时，科学家对转化因子的了解是很少的，但他们也知道染色体与遗传的关系似乎很密切。同学们都知道，染色体主要由蛋白质和DNA组成，所以他们也把目光聚焦向了蛋白质和DNA。那么，究竟哪一种物质，或者说还有没有其他物质具有遗传效应呢？同学们思考一下，如果是你身处那个时代，接下来继续探究的关键思路是什么？好，我们请钱文辉同学。
生：把有可能作为遗传物质的物质都分离出来，然后观察哪一种物质能够产生相应的效应。
师：请坐。或者说，简而言之，就是把各种化合物分开，确定单一的变量，单独进行观察和研究，这样就可以逐一分析和排查哪一种物质具有遗传效应。这时，美国的科学家艾弗里进行了这样的实验，他的思路和同学们所想的是一致的。那同学们看一看，他在做实验时，选取了哪些物质作为单独研究的对象？
生：有DNA，有蛋白质，还有多糖。
师：荚膜的多糖。那同学们知道，细菌虽小，其实成分也挺复杂。你觉得他这样的考虑已经够全面了吗？
生：不够。
师：你认为还可以把哪些物质也纳入研究呢？
生：比如说RNA。
师：对，或者说把我们有所思考的物质都纳入到这样的实验中来。所以我们完全还可以把RNA也纳入研究。那么这样的实验，我们称之为对照实验。从这样的实验结果，我们可以清晰地看出，最可能是遗传物质的是什么？
生：DNA。
师：只有DNA这一组实验转化出了新的S型细菌。那么，应该说艾弗里的实验，研究的思路和方法都是很科学的。但是他又做了这样一个实验，请同学们看一看有没有必要。他在S型细菌的DNA中加入DNA水解酶，把S型DNA水解了。这样的实验结果，你觉得你的预期结果是什么？
生：应该就不会再产生S型细菌了。
师：那么与我们原来的这个实验形成了对比，你觉得他这样的实验有实施的意义吗？
生：有。
师：我们请李瑞同学说一说。
生：因为他分离出的DNA中还含有0.02%的蛋白质。
师：好，请坐。我们再请梅世平同学。
生：我觉得这样很有必要，因为无论他之前的工作做得多么好，他所提纯的DNA里面依然还是有杂质的。
师：好，请坐。那么，用这样一个实验加入DNA水解酶，其实是从另外一个层面，或者说是从反面，证实了DNA应该是S型细菌的遗传物质，并且构成了比较科学的对照实验。那么同学们想一想，假如艾弗里在做这样实验的时候，没有出现预期的结果，或者说还是产生了S型细菌，如果是你，该怎么办呢？同学们可以讨论一下。好，哪位同学？我们请许世元同学。
生：我会重新设计实验，重新实验。
师：也就是做重复实验，请坐。其实像这样的实验，无论实验结果是不是符合预期，科学家们都应该做重复实验。所以科学家在科学探究的过程中要做很多次实验，反复进行重复验证，才能确定实验结论是符合预期的，或者说是正确的，这也是尊重客观事实。于是我们得到了这样的结论：DNA才是使肺炎双球菌产生稳定遗传的物质。
师：那么，正如刚才这位同学所讲，艾弗里的实验还受到当时一些人的质疑，因为他所提纯的DNA里面还有0.02%的蛋白质，这个含量虽然很少，但你觉得这样的质疑有必要吗？
生：有。
师：那你说一说为什么？或者说你质疑的是什么呢？哪位同学来说一说？好，请你。
生：因为他当初的实验思路就是要将DNA和蛋白质分开，可是他又没有真正完全分开。
师：好，请坐。像这样的资料，也说明了包括艾弗里在内的科学家们非常严谨，他们尊重实验的证据和客观事实。即使只有那么一点点的蛋白质，我们也不能排除蛋白质也可能是遗传物质。那么，同学们如果是作为艾弗里实验的实验者，面对这样的质疑，你该怎么办？可以讨论一下。来，请张立文同学。
生：就是把DNA和蛋白质进一步提纯，让DNA里面不含有蛋白质。
师：很好，非常可惜，那个时候的提纯工艺还远远达不到，无法真正提出100%的DNA。这样的实验思路是很好的，可惜艾弗里当时办不到，所以我们迫不得已只能重新设计实验来进行验证。