全國中小學科展

高中組

探討中國與台灣北部七星鱧(Channaasiatica)的遺傳多樣性

本次科展以粒線體細胞色素b基因作為分子遺傳標誌,試圖探討中國大陸與臺灣北部地區七星鱧(Channaasiatica)的遺傳多樣性。來自北臺灣三處七星鱧族群的12條cytob序列可歸納出2個新紀錄單型(Cas01和Cas02)。以鄰聚法重建的七星鱧親緣關係樹,支持將臺灣和中國大陸的3個單型區分成兩群演化系群,分別是台灣北部的NT系群和中國廣東省的CG系群。兩系群間的平均遺傳距離為4.61%,仍屬於種內的遺傳變異。臺灣北部深澳坑和瑞芳鎮採集的黃褐色七星鱧皆屬於Cas01,而貢寮鄉採集的墨綠色七星鱧皆屬於Cas02。兩單型在1141個鹼基位址中只有1個變異位址,位在第55個鹼基位址。臺灣北部三處七星鱧族群內均無任何遺傳多樣性(h=0,π=0),而存在於族群間的遺傳多樣性也是偏低(Dxy=0.000587)。

圓錐曲線的『平均』

作品中,首先證明了下列命題:「一橢圓中心為O ,在橢圓上取多點 P1,P2,...,Pn (n≧3),使得 將圓周角n 等分,則。」又利用極座標上圓錐曲線的標準型:

糖炒栗子之動力學研究

本研究是以成核模式以及收縮球體模式圖(6)來說明糖炒栗子在粗、細砂中熟化的過程,經由孔隙度之測試,知粗砂孔隙度為 0.398,細砂孔隙度為 0.283,因此在細砂中炒時,由於細砂的孔隙度較小,砂子較能完全包覆在栗子的表面,使栗子受熱平均,所以栗子熟的情形是以一圈一圈的方式,由外向內熟透(收縮球體模式),而在粗砂中炒的栗子,由於粗砂的孔隙度較大,砂子無法完全的包覆在栗子的周圍,而造成栗子受熱不平均的情況,所以此時栗子是以熱點的方式由外向內蔓延而熟(成核模式)。兩組實驗得到的數據畫成圖表和成核模式以及收縮球體模式圖的曲線很類似。但是因為栗子本身不為正圓形,為了更明確說明這兩種模式,所以用馬鈴薯削成圓形代替栗子進行對照實驗,將這些數據繪成圖表加以比較,我們發現用圓形馬鈴薯之實驗結果和成核模式及收縮球體模式的曲線更為相似,所以由此可推知,此模型的確可以說明栗子熟化的過程。除此之外,經由我們測量粗、細砂的溫度及傳熱速率得知,雖然粗砂的溫度及傳熱速率均較細砂高,但粗砂的熟率較細砂慢,因此我們可以斷定栗子熟化速率之決定步驟是栗子外殼到果仁的熱傳導。

橘子甜了

藉由撞擊各種水果所造成的糖度上升,以實驗證明並尋找使其糖度上升的導因:是因為水果自身乙烯釋放量上升;組織破壞造成微生物滋生;或者是氧化作用的緣故(澱粉分解、游離有機酸變固定有機酸);或者是果糖因搖動被甩出等種種因素使得水果變甜。

地球的暖氣機

波斯灣戰爭在今年(1911)一月十七日爆發以來,對整個世界的影響甚鉅,尤其中東油田的燃燒,更對地球環境造成威脅。加上近年來世界各地氣候的異常,許多污染助長了溫室效應,因此我們想藉由實驗與資料,進一步研究這個問題。

以重力驅動之微流道細胞分離器

本研究利用一種不需藉外加幫浦,以重力驅動即可自行使液體流動且形成層流的系統。因微流道的尺寸夠小,足以形成層流,再由系統中入口、出口儲液槽的高度差、毛細現象以及表面張力,驅動流道中的液體、形成流速穩定的層流。由層流的性質得知,死菌只能隨流層前進,而因活菌有運動能力,能自由分布於系統中,如此便可將死亡及活力較差的大腸桿菌從中分離,並探討各種影響細菌分離的機制。

美妙的和弦

每當聽合唱比賽時,總覺得三部合唱比只有一部齊唱來得好聽,向老師詢間之下,才知道那是美妙的和弦所造成的效果。奇怪,為何三個音(或更多)所組成的和弦會好聽,又是不是任意的音組合起來都可形成好聽的和弦?基於好奇心的驅使,於是我們給這位「和弦小姐」徹底剖析!

化腐朽為神奇,蔗是什麼,吸蔗麼牢固

本研究是以屏東當地農作物甘蔗,壓榨後剩餘的蔗渣,當作吸附劑。去除實驗室常做的電化電池實驗所留下之Cu2+、Pb2+離子等廢液,利用白蔗渣與紅蔗渣,經管柱層析實驗結果證實,紅蔗渣、白蔗渣都可去除,而以去除Cu2+效果較好。再將紅、白蔗渣表面磺化改質修飾,作陽離子交換劑使用,同樣地分別對於含有Cu2+、Pb2+離子的廢液,作管柱層析去除效果更顯著,但結果顯示以去除Cu2+離子效果較明顯。實驗顯示以蔗渣或蔗渣磺化作為吸附劑基材不僅可行,且可將重金屬離子固定化不會造成廢液污染擴散。重要的是蔗渣隨手可得成本低,將蔗渣充分利用,達到環保兼備,化腐朽為神奇,改變蔗渣只作肥料等用途;大大提高其附加價值,同時也了解到大自然的污染是因化學所造成,所以相對地也要以化學方法來處理這些污染。

圓錐曲線 探討圓中隱藏的點

當在圓上找到一個固定點P,做兩條相互垂直的弦PQ、PR ,則直線QR恆過一定點(圓心)如圖一,那麼這個定點該如何用座標表示呢?如果這兩條直線不是垂直的話,在何種情況下也會產生同樣的結果呢?所有的圓錐曲線是否也具有這樣的特性呢?若皆具有這樣的特性,那麼這些點究竟含有什麼意義呢?讓我們一起來討論這個問題吧!

扶搖直上─固態粒子的流體化現象

本實驗是探討振動方式、振動的頻率、大小顆粒的直徑比、不同材質大顆粒、不同直徑的背景顆粒等對大顆粒被推到表面的時間的影響。實驗結果顯示:垂直振動時,大顆粒與背景顆粒之直徑比愈大,大顆粒上升所需時間愈短;而水平振動時則與垂直振動之發現相反。垂直振動時,不論在固定頻率或變動頻率情況下,大小顆粒的直徑比愈大(ξ 愈大),大顆粒露出表面的時間愈短。當ξ 從3 增至3.5 時,大顆粒露出表面的時間變化最明顯。而大顆粒的密度愈大,露出表面所需的時間愈長。背景顆粒愈小,大顆粒上升至表面的時間愈短。