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细菌生产高价值蛛丝,改革丝绸产业青少年科技培养必知

时间:2023-12-06 理论教育 版权反馈
【摘要】:用细菌生产“蚕丝”蚕丝,是生产丝绸的原料。要大量生产丝绸,无不受养蚕业及蚕丝的制约。不仅如此,聪明的科技工作者又进一步研究试验,别开生面地使细菌生产了一种具有重要经济价值的“蛛丝”来。用某种昆虫的病毒,改变其遗传基因,让蚕感染上这种已改变的遗传病菌,并把它携带的产生蛛丝的基因传给蚕。

细菌生产高价值蛛丝,改革丝绸产业青少年科技培养必知

细菌生产“蚕丝”

蚕丝,是生产丝绸的原料。要大量生产丝绸,无不受养蚕业及蚕丝的制约。

于是,科技工作者大胆地提出设想:让细菌来生产蚕丝该多好啊!

当然,要实现设想并非易事,这需要高科技来“导航”。

它的原理是:把蚕的脱氧核糖核酸的分子分离出来,“剪切”下制造出丝蛋白“基因”来,再从细菌的细胞里提取一种叫做“质粒”的脱氧核糖核酸分子,把它和“剪切”下来的基因拼接在一起,再接到细菌的细胞里去。这样,细菌便可以生产出蚕丝来。

说起来简单,做起来可不是一般的难。

这是因为脱氧核糖核酸的分子非常小,要用电子显微镜才能看到它的’尊容”。要把它链上的制造丝蛋白的“基因”“剪切”下来,当然不能用普通的剪刀,而要用一种“限制性核酸内切酶”。这是一种蛋白质,它有着特殊的本领,能识别脱氧核糖核酸分子上特定的位点,并把它分成长短不一的片段。

细菌细胞内有一种叫做“质粒”的脱氧核糖核酸分子,也需要同样的“剪刀”来剪,才能使两个“剪口”完全吻合。

为了使它们连接得更加牢固,还需要请连接酶来帮助把接缝抹掉。

借助于高科技手段,经过一番“高难度”动作,将细菌进行“脱胎换骨”,细菌就会像蚕那样合成丝蛋白,具备了生产丝的本领。这真是人间奇迹!(www.xing528.com)

不仅如此,聪明的科技工作者又进一步研究试验,别开生面地使细菌生产了一种具有重要经济价值的“蛛丝”来。

这种丝线是由一种叫“金蜘蛛”的蜘蛛生产的,它的丝具有令人难以置信的强度和硬度,将万分之一毫米直径的蛛丝拉长两倍,也不会断裂。它比同档粗细的钢丝还要结实5倍。然而,天然的金蜘蛛十分稀少,非常难得,而人工饲养的金蜘蛛又吐不出同样品质的丝来。

怎样才能获得人们需要的蛛丝呢?

科学家的目光聚向高新生物技术,产出了大胆而新奇的想像请蚕产“蛛丝”。

用某种昆虫的病毒,改变其遗传基因,让蚕感染上这种已改变的遗传病菌,并把它携带的产生蛛丝的基因传给蚕。这样,蚕吐的丝就是“蛛丝”了。

这种“蛛丝”性能非常好,抗断裂强度是蚕丝的10倍、尼龙丝的5倍,伸缩率达到35%,大大超过了尼龙丝。

由于蚕的饲养、管理和繁殖也受外界条件的影响,于是,科学家只好另辟蹊径,采用重组细胞融合手段,从金蜘蛛体内分离控制吐丝的遗传基因,植入特定的细菌中,从而这种细菌成了能产蛛丝的“微型工厂”,能生产出蜘蛛丝的蛋白。这种蛋白从微孔中挤出的丝,细度是丝的十分之一,拉伸强度为相同粗细钢丝的5~10倍。“微型工厂”生产的蛛丝蛋白,同蜘蛛产的丝别无二致。

蛛丝是一种优异的纺织原料,是制造降落伞绳、头盔及防弹背心的最佳材料,用途十分广泛。

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