常州市武进区横林实验小学   夏 俭

科学是一个迷宫，探究是我们与生俱来的欲望。

<创新思维源于提问>

（网上邮件）2004年，同学给我一些蚕，我一直养到它们结了茧，发现茧子有三种颜色：黄色的，白色的，浅黄色的。我看到电视广告里说有天然彩棉内衣卖。我想：要是能培育出结彩茧的蚕，不就可以织成天然彩色绸缎了吗？在妈妈的帮助下，我开始做实验。想弄明白出现彩色蚕茧的原理。我让不同的蚕茧中出来的蚕蛾杂交。2004年6月28日到30日，我们成功获得了杂交蚕卵。一共六组：（1）白茧雌配黄茧雄；（2）黄茧雌配白茧雄；（3）浅黄雌配浅黄雄；（4）白茧雌配白茧雄；（5）浅黄雌配白茧雄（6）黄茧雌配黄茧雄。可蚕卵到现在还没有出蚕宝宝，蚕卵还是活的吗？是否要等到春天才出来？我想请有关专家指导我，我该注意些什么，蚕才能正常出壳呢？

给湖南省株州县第三中学陈博文同学的答复

陈博文同学，你好！

    我国有悠久的养蚕历史，我国古代劳动人民早在4000多年前就已经利用蚕丝来织丝绸。2000多年前就已经开始人工养蚕。公元前二世纪我国就有大量的蚕丝和丝织品运往国外，有“丝绸之国”之称。外国人学到养蚕抽丝技术已比我们晚了两千多年。

    中国丝绸在国际上一直享有很高的声誉，被外国人争相购买，对促进我国经济发展和各国人民的友好往来起了重要作用。

    你养的蚕属于家蚕，以桑叶为食料的吐丝结茧的经济昆虫之一。属鳞翅目，蚕蛾科，学名 Bombyx mori Linaeus 。桑蚕起源于中国，其发育温度是７～４０℃，饲育适温为２０～３０℃， 主要分布在温带、亚热带和热带地区。

    桑蚕属寡食性昆虫，除喜食桑叶外，也能吃枯叶、榆叶、鸭葱、薄公英和莴苣叶等，桑叶是蚕最适合的天然原料。蚕是完全变态昆虫，一生经过卵、幼虫、蛹、成虫四个形态上和生理机能上完全不同的发育阶段。其中幼虫期在适温度条件下，自孵化至吐丝结茧需要２２～２６天，一头蚕一生约食下桑叶２０～２５ｇ，一般经四次眠和蜕皮，至生长极度时，体重约增加１万倍。末龄期的食桑叶量占其总食桑叶量的８５％以上。桑蚕结的茧可以缫丝，丝是纺织纤维中的高贵纤维，是绸缎的原料。桑蚕的蛹可食用，并与蛾和蚕粪均有综合利用，是多种化工和医药工业的原料。

    家蚕（Bombyx mori）还是一种很好的实验动物和模式昆虫，在国内外经常用作中小学生物教学材料。人工饲料养蚕是养蚕技术的重大革新，也为广大师生充分利用家蚕学习生物科学知识提供了便捷的条件。

    你在信中提到：“蚕卵到现在还没有钻出蚕宝宝，蚕卵是不是还活着，是否要等到春天才出来？”

    根据不同地区季节性气候的变化和桑叶的生长情况，蚕可以分为：春蚕、夏蚕、早秋蚕、中秋蚕、晚秋蚕；而你现在饲养的是春蚕，春蚕已经适应了春天适宜的气候，喜欢叶质娇嫩病原少的桑叶；而对于夏秋季气候较恶劣，叶质也较差，春蚕已不适应这种环境，应选用体质强健的夏秋蚕。所以蚕也是季节气候变化的使者。蚕卵到现在还没有钻出蚕宝宝，这是正常的，蚕宝宝还在卵壳里面冬眠呢，要等到2005年的3月底4月初天气逐渐温暖起来才破壳而出。

    “我该注意些什么，蚕才能正常出壳呢？” 在2005年的3月底4月初要想养好春蚕该注意些什么。

    一、注意卵期的管理。养蚕时准备蚕卵和养蚕的纸盒，盒里面铺一层干净的白纸，把蚕卵放在纸盒内，放在温暖的地方，对蚕种进行催青。（催青是指把已经活化的蚕种保护在合理的环境条件下，促使胚胎顺利发育，直至孵化。由于蚕种在孵化前一日卵色变青，因此叫做催青。）盒内不用放棉花，更不要把蚕卵放在火炉上烤，随着天气逐渐变暖，小蚕自己就会出来的，我们这里一般3月底或4月初是小蚕孵出的时期。（你们那气候可能与我们这儿不同，小蚕孵出期也会提前或延迟）在这段时间里，每天都要看看有新出的小蚕没有。小蚕一般上午出得最多。小蚕一出卵壳就要吃，因此要赶快用毛笔或羽毛轻轻把它刷到桑叶上。

    二、幼虫期的饲养和管理 。蚕最好的食物是桑树叶。桑树是一种落叶乔本，叶卵形，边缘有锯齿，叶片比较光滑。在喂蚕时，一定要确认是桑叶的，才能给小蚕吃。如果找不到桑叶不要紧，莴笋叶也可以养蚕。吃莴笋叶的蚕虽然身体不那样白，但一样生长发育，能吐丝结茧变蛹化蛾，并产卵繁殖后代。有人做过实验。蚕小时候用莴笋叶喂，最后一段时间用桑叶喂，效果很好。

    无论用桑叶还是莴笋叶喂蚕，叶子都要洗净擦干。不要用变黄腐败的叶喂蚕。为使富余的叶不至于很快萎蔫。可以把它装入塑料袋内扎紧袋口，放在阴凉处，可保鲜好几天。

    给蚕喂叶，每天至少4次，清早、中午、下午、晚上。每次量要适当，以免造成浪费。但晚上要多放些叶子，因为蚕整夜都在吃桑叶。小蚕要用嫩叶喂，叶不一定切碎。给小蚕换叶时，可以直接把新叶盖在旧叶上。等小蚕都爬到新叶上，就把新叶拿开放在一边，再检查旧叶上是否还剩有蚕。这样可减少蚕的伤亡和丢失，同时也便于清除残叶和蚕粪，

    蚕盒要保持清洁，及时消除残叶和蚕粪，特别是用莴笋叶养蚕更要注意这个问题。如发现病蚕，要赶快拿开，以免其他蚕被传染。病蚕一般食欲不振，身子发僵发硬，或没有精神，身体渐渐发软，流出臭水等。注意不要在养蚕的房里喷洒杀虫剂、这样会伤害蚕。

    蚕在生长发育过程中。它的表皮不能随着身体长大而长大，当蚕的身体长大受到限制时，就要脱皮。蚕脱皮时不吃不动，好像睡眠，经一日左右。新皮形成。蚕又开始活动。

    蚕眠时，不要认为是病蚕而把它扔掉。在没有弄清是脱皮还是生病时，可先拿开隔离观察。如一日后恢复活动和吃食再拿回来。

    三、蚕吐丝作茧期的管理 。蚕长到一定的时候就要吐丝作茧。快吐丝的蚕身体透明发亮。不再吃桑叶爬到一边，头时时仰起。晃来晃去。这时要赶快把蚕拿出来放在纸条做成的方格内。（用纸条做成的方格一定要稳固，不然蚕会到处蠕动，不能安稳住在窝里。）最后在格上盖一厚纸做盖，让蚕在格内吐丝做茧。

    四、蚕蛾期的管理。（蚕蛾出茧多在清早）在25℃左右温度下，约经2-3日蚕儿吐丝结束，再经3日左右蜕皮化蛹，经15日左右蚕蛹蜕皮羽化为成虫（蛾），吐出胃液溶解茧丝，钻出茧后，雌雄蚕蛾就要交配。如果蚕蛾出茧时间相距较大，且蛾的数量少，又偏偏都是雌的或雄的，就不能配上，白白等死。因此几个同学可把刚出茧的蚕蛾凑在一起，让它们能及时配对交配。 雌蛾交配后就要产卵，这时要在盒底放一白纸，最好是白棉纸，让雌蛾把卵产在上面，以便保存。

   “想弄明白出现彩色蚕茧的原理。”有关资料显示：

一、遗传基因

    能够吐丝结茧的绢丝昆虫共有20种以上，其中大部分昆虫所吐的丝都是五颜六色，色彩丰富，也就是我们所说的彩色茧。天然彩色茧的色彩自然，色调柔和，绿色环保，有一些还是目前染色工艺难以模拟的色彩。

    家蚕有许多较原始的有色茧品种，国内研究机构目前保存的家蚕彩色茧主要有黄红茧系和绿茧系两大类。黄红茧系中包括淡黄、金黄、肉色、红色、蒿色、锈色等各种茧色；绿茧系包括竹绿（淡绿）和绿色两种。黄红茧系统的茧色来自桑叶中的类胡萝卜素（β-胡萝卜素、新生β-胡萝卜素）和叶黄素类色素（叶黄素、蒲公英黄质、紫黄质、次黄嘌呤黄质）。绿茧系的蚕茧色素主要为黄酮色素，在中肠和血液（或者血液）合成。这些色素要能够从消化管进入血液，还要能够从血液进入绢丝腺，所以茧丝的颜色种类及深浅不仅与这些色素的成分和含量有关，更主要是受到消化管和绢丝腺管壁的透过性影响，即受到基因的控制。

    由于黄红茧系的控制基因多、控制复杂，所以茧色的表现也多种多样，不仅颜色种类多，而且深浅差异很大；除了内外层都有色的蚕茧外，还有只有内层或外层有色的蚕茧。这种表现虽然给品种选育工作增加了难度，但也提供了丰富的遗传素材。

二、各种植物的叶中获得的色素

    各种绢丝昆虫由于食物的差别，从食物中获得的色素也不同。另一方面，昆虫吐丝主要是为了保护对敌害、病害，也正显现出这些昆虫属于对不良环境抵抗能力很差的蛹，这种生态意义上的需要，使伪装效果更好、与其生活环境更加一致的茧色品种得以保存下来，所以不同的绢丝昆虫吐出的丝有多种多样，其中绝大部分种类的色素与丝物质结合牢固，缫丝后不会褪色，产品水洗、甚至日晒也不会褪色。

三、配置色素饲料育家蚕

    日本群马县等地还在人工饲料育家蚕的饲料中添加，影响家蚕的肠壁和丝腺细胞的色素通透性，使不具备色素遗传控制基因的实用生产品种能够吐出有色茧。这种方法能够出现黄红茧系的蚕茧，主要是黄色蚕茧，从成色原理看，色素主要来自桑叶，还是天然色素，但由于添加的物质对家蚕甚至发育有一定的不良影响，蚕的饲养难度加大。饲料中也可以加入染料的重氮盐，获得各种不同的颜色，但彩色丝的颜色是化学合成染料，与天然彩色蚕丝有本质上的区别。

四、基因重组法

    据来自科技日报报道，此次苏州大学农业科技学院育成的天然彩茧蚕种，是通过基因重组法，将国内外原始种优良彩色茧基因转移到高产优质的白色茧品种，选育出高产彩色茧蚕品种。所结彩茧色泽鲜艳、色素稳定；产量高，已达到普通蚕茧水平，而且易饲养。同时在后道制丝技术上，也解决了彩色茧丝加工技术，填补了我国此项研究的技术空白。

    据科研人员介绍，用这些天然彩色蚕茧丝无需染色而织成色彩斑斓的绸缎，兼具华美外观和环保内质。彩色蚕茧属自然界原生品种，人类早已尝试对其开发利用，但面临两大难题，一是产量低；二是色泽不均匀，色彩不牢固，按常规方法加工成丝，均呈花斑状。国际上，只有日本群马县在技术上突破了彩茧造丝的色彩障碍，但其产量不详，而且技术严格对外封锁。

　　 与老蚕农交流：

我：以前见过彩色的家蚕吗？

马师傅：有，但这些都是病蚕，公社不要；以前在养白色的家蚕时，只要看到有黄色的蚕，我们都把它们挑出来扔掉。

我认为这是家蚕的突变基因，被那个时代的人们带上了病态蚕的帽子。

      与你一起探究

     1、将现在的黄色蚕与白色蚕交配，观察它们后代的变化。

2、将现在的白色蚕与其它能够吐彩色丝结茧的绢丝昆虫交配，观察它们后代的变化。

    由于本人的水平有限,请大家批评指正。谢谢！

    最后感谢蔡正秋老师在这次回信中给我提供的部分资料和有关网站资源。

                             常州市武进区横林实验小学  夏  俭

                                       2005年2月9日