高中組

在去年的「磨圓陣之研究」中，探討的是平面上相交的圓之間的排列組合，但是立體的球形「魔球陣」也是令人非常感興趣的主題。

錳的化學，在各國的文獻中，討論頗多，眾說紛紜。我們在屢經試驗之後，發現並沒有一套理論可以完整充分地解釋所觀察到的現象，故生研究動機。

先前利用活化標誌(activation tagging)方法， 將pSKI015載體T DNA片段，隨機插入含有4段增強子(enhancer)與selection marker bar基因於阿拉伯芥基因體內，以不澆水的方式，實驗室取得變異株CS31681。經Basta篩選後，我們嘗試找出並了解活化標誌突變株被影響的基因，先以Inverse PCR找出T DNA插入植物染色體位置並定序，經序列比對後，發現T-DNA插入Zat10基因上游(位置為AT1G27730)。再來將以RT PCR測定附近基因RNA表現量以進一步確定被影響的基因，並選殖出來，培養具抗性的後代。除了利用分子生物學的方式來探討基因可能的功能，我們也從生理的角度探討植物耐性性狀表現，且因植物抗旱與抗鹽機制類似，又Zat10基因已知與抗鹽相關，因此也測試植株在高鹽環境中的表現，我們由缺水與耐鹽實驗中發現，我們的植株抗鹽性狀較為顯著。

用矩陣的特殊性質，如特徵根、行列式值，來解出有關矩陣週期的問題。

台灣溫泉資源豐富，花蓮區約有十個溫泉。目前花蓮溫泉區開發加劇，溫泉生態改變。但查遍文獻，並無人對花蓮溫泉菌做完整研究。本研究對花蓮的交通、文山及紅葉溫泉取樣培養，樣區水溫從文山３５℃到紅葉的７９℃，ｐＨ值 . 6.9~10.4。本研究共分離出12屬菌，革蘭氏楊性菌有Anoxybacillus、Brevibacillus、Geobacillus、Bacillus、Tepidimonas，革蘭氏陰性菌有 Caenibactrium 、Ramlibacter 、Deinococcus、Thermomonas 、Meiothermus、Xanthomonas，在台灣未記錄的有Brachymonas、Ramlibacter、Tepidimonas、Thermomonas、Caenibacterium、Anoxybacillus、Xanthomanas七屬。更換培養溫度時，發現同種菌取自高溫取樣點的菌株較能適應高溫，有受溫度馴化現象；更換異地溫泉水培養後，六屬菌生長情形無明顯差異，顯示水質不是它們分布的限制因子。

腮腺（ Parotoid gland ）是蟾蜍科（ Bufonidae ）種類特有的器官，其功能可分泌毒液，藉以嚇阻天敵， David ( 1956 )討論到光顯層次的腮腺微細構造；事實上，許多超顯微的構造，如分泌顆粒即無法利用光顯辨識；故研究者選擇台灣最常見的黑眶蟾蜍（ Buro melanostticus），進行其腮腺光顯、電顯層次的腮腺微細構造。 根據研究者已往對黑眶蟾蜍生態的調查，可發現一些體長在 1 ~ 2 cm 的個體，便已具備腮腺的構造；由此可衍伸出下列的問題：在蟾蜍的蝌蚪時期是否已具備腮腺？在蝌蚪何時的發育階段時，腮腺才會特化成一個器官？目前關於蝌蚪皮膚腺體發育的研究顯示：在早期的發育階段，並未在蝌蚪皮膚中發現任何具分泌能力的腺體，此表示在變態期間，蝌蚪皮膚中有一些細胞會轉變成具分泌毒性物質的腺體 ( Tatsunori et a1., 1959 ) ；又證實此些腺體是在變態期間自表皮細胞開始發育 ( Bovloerg 1963 ) ; 而關於蟾蜍腮腺發育過程的文獻則闕如；故研究者初步利用掃描式電顯觀察蝌蚪皮膚的變化；並利用光顯觀察皮膚內腺體的變化，期能對上述的問題進行解決。

一、本次活動觀察大安水蓑衣大安族群與清水族群的小孢子發育，發現：(一)兩族群小孢子發育，都有不同步的情形，大安族群中有23%花藥中小孢子發育不同步，清水族群有8%花藥中小孢子發育不同步。(二)兩族群的成熟花粉粒都有不正常的花粉粒，大安族群產生成熟花粉粒中有40%不正常花粉粒，清水族群產生成熟花粉粒中有55%不正常花粉粒。(三)結合上述觀察結果計算一個花藥在開裂時，大安族群釋出成熟且正常的花粉粒機率為46%，清水族群釋出成熟且正常的花粉粒機率為41%。二、根據本活動觀察，我們推論：(一) 大安水蓑衣有性生殖障礙發生在授粉之前。(二) 大安水蓑衣小孢子發育在小孢子四分體期(II)是花粉粒敗育(不稔性)發生的關鍵時期。

緣起： 邂逅專題研究、水珠漫舞、剪輯影片，引起我們想更進一步揭開它的神秘面紗。緣續： 了解熱平台上水滴大小的變化及水珠基本的形狀及變化律動。緣繫： 進一步研究水珠多變的面貌，並探討水珠的大小、溫度、停滯時間及變化規律相關機制。緣定： 糾纏在水珠圓舞曲中有如大珠小珠落玉盤的曼妙，其中埋藏了平均圓與能量量子化的律動。

這是一個研究水珠受到外加電場而改變形狀的實驗，我們利用儀器，組成一「水滴微觀平台裝置」，再加以電場，並對以下變因進行實驗： (a)水量及溼度的改變。 (b)電場(電極間的電壓、距離、及正極負極的位置) (c)水珠(NaNO3 水溶液、NaCl 水溶液、RO 逆滲透水、二次去離子水)。 我們在固定溼度(84%)及溫度(25℃)下進行實驗。進而，我們發現，外加的鉛直方向電場不論正負極位於上或下，都較未加電場時不易變扁；當水珠使用NaCl 水溶液時，其濃度與水珠的變扁速率有密切關係。因此我們又更進一步地取了 NaNO3 水溶液進行實驗，發現NaNO3 較NaCl 更易受影響。

由於工商科技的發展帶給環境負面的影響日漸嚴重，其中尤以重金屬對台灣環境的影響較為顯著，故探討能移除排放廢水中的重金屬之有效天然資材有其重要性。以台灣天然存在之大地資源土壤中的奈米粒子來進行對汞、鎘的吸附，試驗結果得知，台灣三種代表性土類土壤中的奈米粒子確實能有效地吸附汞離子和鎘離子，且其中以對汞的吸附要大於對鎘的吸附。屬於砂頁岩沖積土的奈米粒子對汞、鎘的吸附最大，其次是黏板岩沖積土的奈米粒子，而最小的則是屬於台灣紅壤的奈米粒子。以上結果經由電化學方波伏安法的測定、電導度計法的測定與發芽率試驗結果都有相同的趨勢，顯示土壤奈米粒子可用來當作移除汞、鎘等重金屬的天然資材。