R型 R型 S型
②分析实验过程：
Ⅰ．只有加入 S 型细菌的 DNA，R 型细菌才能转化为 S 型细菌。
Ⅱ．S 型细菌的 DNA 加入 DNA 酶后不能使 R 型活细菌发生转化。
（3）得出实验结论：S 型细菌的“转化因子”是 DNA，即 DNA 是遗传物质。
实验总结：
体内转化实验
体外转化实验
实验者
格里菲思
①实验材料：肺炎双球菌
Ⅰ．R 型肺炎双球菌：表面没有多糖的荚膜，在培养基上形成的菌落表面粗糙（rough），
无毒。
Ⅱ．S 型肺炎双球菌：表面有多糖的荚膜，在培养基上形成的菌落表面光滑（smooth），有
毒，可导致小鼠得坏血病死亡，或使人得肺炎。
②实验过程及实验现象：
Ⅰ．R 型活细菌注射小鼠，小鼠不死亡。
变形虫 切割实 验
蝾螈的细胞 分 裂 和 分 化 既有相互对照，又 是 由 细 胞 核 有自身对照 控制的
变形虫的分
裂、生长、再 生、应激性是 由细胞核控
既有相互对照，又 有自身对照
制的
伞藻嫁 接与核 移植
伞 藻 ” 帽 ” 的 伞藻核移植实验可 形 状 是 由 细 排除假根中其他物 胞核控制的 质的影响，从而证
②子一代 DNA 取出离心，全部都是中带
③子二代 DNA 取出离心，一般为中带、一半为轻带
6．实验结论：DNA 的复制方式是半保留复制。
七、生长素的发现历程（必修 3P47）；
科学家
实验
实验结论
胚芽鞘尖端产生某种影响，该影
达尔文
响传递到下部伸长区时，由于单侧光
的作用造成背光面比向光面生长快
鲍森·詹森
科学史实验总结
科学史实验内容：
一、 二、 三、 四、 五、 六、 七、
细胞核的功能（必修 1P52）； 细胞膜结构的研究历程（必修 1P66）； 酶本质的探索（必修 1P81）； 光合作用的研究历程（必修 1P101）； DNA 是遗传物质的实验证据（必修 2P43）； DNA 半保留复制的实验证据（必修 2P53）； 生长素的发现历程（必修 3P47）；
1946 年，人们从高等植物中分离出生长素，并确认它就是吲哚乙酸（IAA）。
附录：其他高中生物涉及的科学史 一、细胞学说的建立过程（必修 1P10-11） 1、维萨里：比利时人，从人体解剖入手研究，发表了巨著《人体构造》，揭示了人体在 器官水平的结构。 2、比夏：法国人，他指出器官由低一层次的结构——组织构成，并把组织分为 21 种。 3、虎克：英国人，细胞的发现者和命名者。1665 年，他用显微镜观察植物的木栓组织， 发现由许多规则的小室组成，并把“小室”成为 cell——细胞。 4、列文虎克：荷兰著名磨镜技师，他用自制的显微镜观察，对红细胞和动物精子等活细 胞进行了精确的描述。 5、1838 年德国植物学家施莱登首先提出细胞是构成植物的基本单位，1839 年动物学家施 旺发表了研究报告《关于动植物的结构和一致性的显微研究》。施莱登和施旺通过对动植 物细胞的研究揭示细胞统一性和生物体结构统一性，建立了细胞学说。 6、耐格里：德国人，用显微镜观察了多种植物生长点上新细胞的形成，发现新细胞的产 生原来是细胞分裂的结果。
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4、罗伯特森：1959 年他在电镜下看到了细胞膜清晰的暗—亮—暗的三层结构，结合其他 科学家的工作提出了生物膜的模型：所有的生物膜都是由蛋白质—脂质—蛋白质三层结构 构成，电镜下看到的中间的亮层是脂质分子，两边的暗层是蛋白质分子。他把生物膜描述 成静态的统一结构。 5、1970 年，科学家通过荧光标记的小鼠细胞和人细胞细胞融合实验（用发绿色荧光的染 料标记小鼠细胞表面的蛋白质分子，用发红色荧光的染料标记人细胞表面的蛋白质分子）， 提出假说：细胞膜具有流动性。 6、1972 年，桑格和尼克森，在“单位膜”模型基础上提出“流动镶嵌模型”，强调膜的流 动性和膜蛋白分布的不对称性，为多数人所接受。 7、1988 年美国科学家阿格雷成功地将构成水通道的蛋白质分离出来。肾小球的滤过作用 和肾小管的重吸收作用，都与水通道的结构和功能有直接的关系。 8、1998 年美国科学家麦金农测出了钾离子通道的立体结构。 三、酶本质的探索（必修 1P78-81） 1、斯帕兰札尼：意大利人，生理学家。1773 年他通过实验证实胃液具有化学性消化作用。 2、1857 年法国微生物学家巴斯德通过显微观察，提出酿酒中的发酵是由于酵母菌的存在， 没有活细胞的参与，糖类是不可能变成酒精。 3、德国化学家李比希认为引起发酵是酵母细胞中的某些物质，但这些物质只有在酵母细 胞死亡并裂解后才能发挥作用。 4、德国人化学家毕希纳把酵母细胞放在石英砂中用力研磨，加水搅拌，再进行加压过滤， 得到不含酵母细胞的提取液，并用这种提取液成功地进行了酒精发酵。他将酵母细胞中引 起发酵的物质成为酿酶。 5、1926 年，美国化学家萨姆纳从刀豆种子中提取到脲酶的结晶（用丙酮做溶剂），并用 多种方法证明脲酶是蛋白质。他因此荣获 1946 年诺贝尔化学奖。
Ⅱ．S 型活细菌注射小鼠，小鼠死亡。
Ⅲ．加热杀死的 S 型细菌注射小鼠，小鼠不死亡。
Ⅳ．R 型活细菌和加热杀死的 S 型细菌注射小鼠，小鼠死亡，且从小鼠体内分离得到 S 型
活细菌。
③实验分析
Ⅰ．根据实验 a、b，说明 R 型活细菌无毒性，S 型活细菌有毒性。
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Ⅱ．根据实验 c，说明加热杀死的 S 型细菌无毒性。 Ⅲ．根据实验 d，说明无毒性的 R 型活细菌在与加热杀死的 S 型细菌混合后，转化为有毒 性的 S 型活细菌，且这种性状的转化是可以遗传的。 ④得出实验结论：加热杀死的 S 型细菌中有转化因子。 （2）艾弗里的体外转化实验 ①实验过程：
光合作用释放的
4
年 卡门 第一组：H218O，CO2→现象是释放的氧气全是 18O2 氧气来自水。
第二组：H2O，C18O2→现象是释放的氧气全是 O2
20 世 纪 40 卡尔文 年代
CO2 中的碳在光合
用 14C 标记 14CO2，供小球藻进行光合作用，然后追 作 用 中 转 化 成 有
踪检测其放射性。
（1）实验者：赫尔希、蔡斯。
（2）实验材料：T2 噬菌体和大肠杆菌。 （3）实验方法：同位素标记法，该实验中用 35S、32P 分别标记蛋白质和 DNA。
（4）实验步骤及结果和结论
①标记大肠杆菌
方法：分别用含 32P 和 35S 的培养基培养大肠杆菌。
结果：分别获得含 32P 和 35S 的大肠杆菌。
巧妙构思 用加热杀死的 S 型细菌注射到小鼠体 将物质提纯分离后，直接地、单独地
6
内作为对照实验来说明确实发生了 观察某种物质在实验中所起的作用。
转化。
（1）所用材料相同。
联系
（2）体内转化实验是体外转化实验的基础，体外转化实验是体内转化实验 的延伸。
（3）两实验都遵循对照原则、单一变量原则。
3．噬菌体侵染细菌的实验
一、细胞核的功能（必修 1P52）； 实验内
实验过程 容
黑白两 种美西 螈细胞 核移植
实验结论
实验分析
无对照组，可将白
色美西螈胚胎细胞
美 西 螈 皮 肤 的细胞核移植到黑
颜 色 的 遗 传 色美西螈去核的卵
是 由 细 胞 核 细胞中，对形成的
控制的
重组细胞进行培养
作为对照（互为对
照）
1
横缢蝾 螈受精 卵
明实验结论
二、生物膜结构的探索历程（必修 1P65-74） 1、欧文顿：1895 年他曾用 500 多种化学物质对植物细胞的通透性进行地上万次的试验， 发现细胞膜对不同物质的通透性不一样：凡是可以溶于脂质的物质，比不能溶于脂质的物 质更容易通过细胞膜进入细胞。于是他提出：膜由脂质组成的。 2、20 世纪初，科学家第一次将膜从哺乳动物的红细胞中分离出来。化学分析表明，膜的 主要成分是脂质和蛋白质。 3、1925 年，荷兰科学家用丙酮从人的红细胞中提取脂质，在空气—水界面上铺成单层分 子，测得単分子层的面积恰为红细胞表面积的 2 倍。他们由此得出结论：细胞膜中的脂质 分子必然排列为连续的两层。
胚芽鞘尖端产生的影响可以透 过琼脂片传递给下部
拜尔
胚芽鞘的弯曲生长是因为尖端 产生的影响在其下部分布不均匀造 成的
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前三个实验实验初步证明尖端产生的影响可能是一种化学物质
温特
造成胚芽鞘弯曲的是一种化学 物质，并命名为生长素
温特的实验进一步证明造成胚芽鞘弯曲的影响确实是一种化学物质
郭葛 （荷兰）
1934 年郭葛等从人尿中分离出具有生长素效应的化学物质——吲哚乙酸
Ⅲ．离心：让上清液中析出重量较轻的噬菌体外壳，而沉淀物中留下大肠杆菌（部分被感
染）。
④结果检测
Ⅰ．用 35S 标记的噬菌体侵染时：
a．上清放射性很高。
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b．沉淀物放射性很低。 c．新形成的噬菌体未检测到放射性。 Ⅱ．用 32P 标记的噬菌体侵染时： a．上清放射性很低。 b．沉淀物放射性很高。 c．新形成的噬菌体检测到放射性。 ⑤结论 Ⅰ．噬菌体侵染细菌时 DNA 进入细菌细胞内，而蛋白质外壳留在外面。 Ⅱ．子代噬菌体的各种性状是通过亲代 DNA 遗传的，DNA 才是真正的遗传物质。 4．RNA 也是遗传物质的实验 （1）实验材料：烟草花叶病毒和烟草，烟草花叶病毒由 RNA 和蛋白质组成。 （2）过程及结果：
艾弗里及其同事
培养细菌
在小鼠体内
体外培养基
实验原则
R 型细菌与 S 型细菌的毒性对照
S 型细菌各成分的作用进行对照
实验结果
加热杀死的 S 型细菌能使 R 型细菌转 S 型细菌的 DNA 能使 R 型细菌转化为
化为 S 型细菌。
S 型细菌。
实验结论
S 型细菌体内有“转化因子”
S 型细菌的 DNA 是遗传物质
机物中碳的途径，
称为卡尔文循环。
补充：