全國中小學科展

第47屆--民國96年

兵來將擋─鐵砲百合(Lilium longiflorum)柱頭分泌物防止異種雜交之機制

本研究欲探討異種植物在授粉作用時防止雜交的機制。我們選定鐵砲百合柱頭分泌物及劍蘭花粉作為實驗探討之對象。研究結果顯示:鐵砲百合柱頭分泌物對劍蘭花粉之萌發有明顯的抑制作用,當溫度超過50℃將會破壞柱頭分泌物對花粉萌發之抑制作用。而以不同孔徑分子篩(Microcon)離心柱頭分泌物之實驗結果顯示:柱頭分泌物中,抑制劍蘭花粉萌發的物質其分子量介於30-50kDa 之間。接著,以Trypsin 作用柱頭分泌物,發現處理過後的柱頭分泌物對劍蘭花粉的抑制效果明顯降低,表示此抑制物質會被蛋白?所分解。綜合以上結論,再經SDS-PAGE 電泳的結果確認:鐵砲百合柱頭分泌物中,抑制劍蘭花粉萌發的物質為一種蛋白質,其分子量約在45kDa 左右,且該種抑制蛋白的活性在溫度50℃-55℃會被破壞。將此種蛋白質做蛋白質定序,結果顯示:此種蛋白質為一種Peroxidase。

線蟲老化之研究

為了了解老化基因daf-16造成的過氧化氫累積,以及核仁調控基因ncl-1造成的代謝速率加快這兩者彼此之間的關聯,我們取用由國外取得的daf-16突變株線蟲和實驗室取得N2野生株線蟲,並利用RNAi技術阻斷其ncl-1基因,觀察他們的核仁形成、生長週期以及壽命。 在實驗A的核仁比較結果中,我們可看出不論在daf-16有沒有表現的情況下,一旦ncl-1被阻斷,核仁都會提早出現。在實驗B探討這兩個基因對線蟲壽命的結果發現,N2野生株線蟲的壽命最長,而daf-16與ncl-1雙突變的線蟲壽命最短,表示在此二基因同時不表現的情況下,明顯地縮減了線蟲的生命。且daf-16 或ncl-1任一基因不表現則壽命略為減少,這顯示出單一的突變使線蟲的壽命約呈等差下降,此兩基因對線蟲壽命的影響似乎具有加成性。

致命的水

從網路新聞中得知,如果長期喝重覆煮沸的水,對身體健康恐會造成不良影響(參考資料一)。主要的原因是自來水裡面的硝酸鹽會因為重覆煮沸而轉變成對身體有害的亞硝酸鹽。為了證明硝酸鹽在煮沸的水中是否容易轉變成亞硝酸鹽,我們自行設計實驗證明之,並利用所學自然科學知識解決生活中所遇到的問題。在研究的方法上,我們利用普通的材料,組裝簡單儀器來測量亞硝酸鹽的生成速率,過程容易操作、且富趣味性。從本研究的結果中,我們瞭解到硝酸鉀在沸騰的水中要轉變成亞硝酸鹽其實沒有想像中容易;另一方面,硝酸鉀溶液照射太陽光反而有助於亞硝酸鉀的生成,推測太陽光中的紫外光可能有助於硝酸鹽轉變成亞硝酸鹽。

太陽系外行星 HD 189733 b 和 HD 209458 b 光度測量與分析

搜尋太陽系外行星(extra-solar planet;exoplanet)是當今天文學家最重要的計畫之ㄧ;其中,當系外行經過其主星碟面時,會造成光度略微下降,稱之為凌日現象(transit)。本研究利用鹿林天文台 SLT(Sne Little Telescope)望遠鏡來拍攝兩顆已知的系外行星 HD在經過影像修正與資料分析後,作出凌日光變曲線圖,分析判斷後,HD 189733 看到一個剛開始發生和一個完整的凌日現象,分別由 B 濾鏡和 R 濾鏡拍攝;而 HD 209458 則看到兩個剛開始發生,三個要結束的凌日現象,分別由 B 濾鏡、R 濾鏡和 Hα 濾鏡拍攝。本研究成功得到完整的 HD 189733 光變曲線圖,並推得其基本參數,包括:行星半徑為 1.242 個木星半徑、軌道傾角為 88.94 度及軌道半徑為 0.03115 天文單位。

雙人式的網路通訊研析--編碼即時通訊程序

說到編碼無非就是要有規則,但又要亂,且不能太亂,本研究既要保密又要兼顧簡單容易使用,故將要素分透過網路傳送與非透過網路傳送兩種,以達保密效果,簡略說明編碼方式,在此是利用文字組成文句的特性(是訊息而非密碼)及時間的特性(時間是有規則的動態的)進行編碼,儘管很快被超級電腦破解,但電腦非人腦無法了解訊息涵義,需靠人去理解,故被破解的速度一定不快。本研究的精神在於研發兩個人的網路通訊軟體,非目前的通訊軟體的多人式網路通訊,為防止交談中的訊息輕易被他人得知,所以加入資料加密(資料編碼)的功能,以及淺談網路安全與資料加密(資料編碼)的概念,參考書本和網站上的教學草創軟體,說明本研究的精神。

乾坤大挪移---卡特藍數列之研究

由左而右有A、B、C 三根管子,在A 管內有n 顆由上而下依序編號為1~n 的球 ( n  1),移動球的規則為:一次只能由左往右移動任一管子內最上方的一顆球,在此規則下,最後C管中n 顆球的排列種類有n+2 E 種,其中為n 邊形被其對角線切成n-2 個三角形所有方法數。而C 管中n 顆球的排列方法,k 號球在底的方法數為種, 而這個數列滿足以下的關係式:。

乙級電腦硬體檢修卡輔助測試裝置

本研究係利用一選擇開關與編碼器完成 BCD 編碼,結合單晶片微電腦完成輔助測試裝置,經由印表機端座連線(DB_25P)與檢修卡製作電路連線,提供簡易、快速測試實體檢修板製作及指定數位 IC 功能之主要目的。實施本研究係以微電腦控制單元實習為主要內容,使能熟悉單晶片程式控制技巧後,經由分組實施單元課程教學並啟發創新研究,經過一個學期時間完成構想設計,所獲得的主要成果如下:一、本研究能清楚圖示構想設計並說明實體架構,運用數位 IC 與選擇開關組成編碼器,經執行單晶片微電腦程式控制,能正確檢驗檢修卡製作與所用數位 IC 的功能是否正確,展現本組作品具有創新性與精密性。二、本研究係針對新版檢修卡製作過程,因須透過電腦執行 Visual Basic 或 C 語言所撰寫的程式,始能檢驗實體檢修卡製作是否功能正常的不方便性,提供了簡易、快速檢驗的功能,使本組作品符合解決問題目的與實用性。三、本研究係以常見的電子元件所構成,具有製作容易、製作成本低、有效提供學生進階學習光機電控制的良好題材,更能有效激發創作思考潛能,深具學以致用的意義,使本作品具有經濟與產品化之目的。

越挫越勇!延年益壽!

近年來,抗氧化物質很熱門,尤其以白藜蘆醇最受矚目,引起我們的興趣。我們的實驗探討花生芽菜不同部位以及不同壓重及 UV 的處理,對白藜蘆醇、總酚類含量及抗氧化力的影響,更進一步餵食果蠅,探討對壽命的影響。結果顯示:花生芽菜的總酚類含量、抗氧化力,皆為胚根>子葉>胚軸。在壓重處理,對芽菜生長是促進性的影響,對總酚類、白藜蘆醇含量是抑制性的影響,對抗氧化力的影響則不一定。而在 UV 處理,對芽菜生長是抑制性的影響,對總酚類含量、抗氧化力則為促進性的影響,但對白藜蘆醇含量卻無顯著影響。由此可知不同壓重及 UV 處理對花生芽菜的生長、內含物含量及抗氧化力有不同的影響,以芽菜收成前 1 天照射 12 小時 UV 的處理效果最佳。

洗衣轉轉轉

我們的實驗目的主要是探討市售洗衣球的洗衣效果,瞭解其特性,進而利用容易獲得的材料製作各種自製洗衣球,嘗試看看哪一種洗衣球洗衣效果最好。至於洗衣效果好壞的評定,是將污水對照色卡的顏色,及測量量筒深度直到看不見底部「+」。洗衣球的主要功能是增加洗衣球和布的碰撞機會與製造擾流大小。經由實驗證明,市售洗衣球中水晶洗衣球洗衣效果最好,但是價格很高。自製洗衣球則是兩個瓶蓋反黏、乒乓球打 14 個洞、細吸管洗衣效果最好,而且這些都是隨手可得的免費材料。

弄潮精靈—淡水河潮間帶的蟹類研究

淡水河的蟹類約有三十幾種,會因潮間帶、紅樹林、土壤鹽分、土壤有機質、距離河口的遠近等條件下,在最適合的環境棲息下來。本研究內容分為淡水河潮間帶的蟹類,淡水河左右兩岸蟹類的分佈情況,蟹類與潮間帶、土質的相關性,蟹類的聽覺、視覺、嗅覺反應,溫度與蟹類的活動影響,蟹類的季節變化,雌雄數量的比例與行為特性。