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國中組

花粉管萌芽的生理機轉和對外力的感受

花粉研究的兩大問題(a)花季影響花粉的有無,(b)花粉的個別差異,開始研究長期貯存花粉活性的方法,一般貯存動物細胞或植物無壁細胞cell wall-free protoplast的DMSO/Deep Freeze方式對花粉傷害極大,貯存細菌和黴菌的50%甘油/Freeze方法也保存不住花粉活性[2]。我們發現薑花和百合花花粉在自然界環境未授粉前含大量精油,竟因此找到可以用植物油和低溫來長期保存花粉活力的最好方法。 本研究中設計玻瓶代替洋菜,用倒相式顯微鏡觀察玻瓶底油水界面花粉管生長,改善以前培養基的限制。由於可以一次大規模的檢驗許多不同的條件,我們發展可以讓薑花、百合花粉長出全長花分管(30mm以上),並達到高發芽率(95%)的C98培養液,一方面花粉萌管的全程變化可以在C98培養液中被仔細觀察,一方面是選用材料百合花粉有粗大的花粉管。我們發現花粉管在長超過花粉體十至十五倍以後就出現非常清楚的細胞質流(plasma flow),由於這流動遵循花粉管長軸做非常有固定方向的旋轉循環,我們把它稱為細胞質對向流(counterflow)。花粉管除了本身增長的運動外,細胞質流的速度可以在倒相式顯微鏡下目視測定。

「爐」日中天

本實驗主要探討八上自然與生活科技課本中,3-2面鏡成像單元提到的太陽能集熱器是「利用平行主軸的太陽光,經凹面鏡反射後聚於焦點」。於是我們設計並製作一個焦距為10公分、 研究一:利用數學繪圖軟體GeoGebra設計一個焦距為10公分、口徑60公分、24片組合的太陽爐單片模型,並以厚3mm的壓克力板來製作、組合。研究二:以500W赤外線燈做輻射源,對拋物面太陽爐焦點及其附近作溫度的測試,及探討入射角度的影響。研究三:把太陽爐拿到戶外做焦點溫度測試,及實際煮物(米、蛋、水)。

南崁溪污染對河川沉積物的影響

南崁溪水具有低溶氧、高有機碳特性,使沉積物形成墨黑色單硫鐵和充滿腐蛋味的硫化氫。沉積物中的氧化鐵還原後,將多餘的鐵釋放至河水中,根據流量估算,每日有527~1166公斤的鐵自河流流失出海。南崁溪水銅含量亦相當高,由於重金屬易附著於單硫鐵,使得南崁溪沉積物可含有高達0.4%的銅。出海口彩虹橋乾潮線下的礫石表面沉澱出相當多黑色單硫鐵,使礫石呈現墨黑色,由電子顯微鏡分析顯示,黑色礫石表面還有含量很高的銅。黑色礫石若被拍打上潮間帶後便會逐漸氧化成水褐鐵礦或針鐵礦,最後受日光照射脫水而形成紅色赤鐵礦,原本沉澱在表面的銅便會被釋放進入水中。因此建議環保單位除了監測水質外,沉積物的重金屬應列入監測項目。

簡易二氧化碳濃度測定器之製作及其應用價值之研究

國中化學第一冊第三章第三節,空氣與人生的關係,提到了有關空氣之組成,氮 78 %,氧 20 % ,氫 0.934%,二氧化碳 0.03%,及微量的其他稀有氣體。人呼出的氣體,能使石灰水 Ca(OH)2混濁,而空氣比較小容易使它混濁。這足因呼出的氣體中,有一種叫做二氧化碳的氣體存在。這種氣體對人無益,但植物都需要它,才能使大氣中的空氣保持恆定……等。但課本未曾談到二氧化碳的濃度應如何來瀾定,同時亦未曾介紹我們人類所呼出的二氧化碳濃度比空氣大幾倍?而且用什麼方法求出大氣中合二氧化碳為 0.03 % 呢?於是同學們便開始設計實驗,始有簡易二氧化碳測定器(簡稱大埤國中測定器)之產生,藉此科展的機會,就教各位先進名家,賜給我們寶貴的知識、經驗,好作更進一步的研究及改進,並加以推廣,造福人群。

情「豆」初開,「酵」一下!

係因市面上的豆漿都標榜高營養價值,本實驗將探索如何製出易於人體吸收的豆漿,即泡製豆漿的條件如能讓黃豆酵素充分作用,將有利豆漿中大分子轉為小分子。 本實驗以不同浸泡時間、溫度、pH值、添加物來探討澱粉?和蛋白?的作用,結果顯示在乾燥黃豆泡水26.5小時內,澱粉?表現極佳,蛋白?則表現很少:澱粉?在23~26小時、50℃、加入添加物綠茶粉、維生素C、葡萄籽、鐵劑作用最佳,因此泡製過程中依此條件將可助豆漿的澱粉轉為葡萄糖,蛋白?在35℃作用效果略佳。如要直接攝取豆漿中的胺基酸,黃豆須先催芽一天酵素才能釋放分解蛋白質;在豆漿中加入乳酸菌,幫助蛋白質的分解。應用此項結果能製造較易於人體吸收的豆漿。

咻咻~ 轉吧!風火輪

「風火輪」是1980年代以前兒童的童玩,將酒瓶蓋打扁穿線的風火輪,是小朋友們很喜歡玩的玩具,在玩的過程中容易發生危險幾乎已被遺忘。本實驗是利用簡單便宜的扳手與節拍器取代昂貴的馬達,釐清隱藏在風火輪中的物理。實驗結果得知『扳手往後、繩子被拉緊』時所產生的”波”,原來是繩子「自然頻率」和風火輪「轉動頻率」相同或接近時,所產生的共振現象。因繩子「自然頻率」和所受張力及繩長有關,故左右繩的共振振幅不一定一樣。轉動風火輪圈數為50圈時,繩子發生共振的時間維持較長、共振時的振幅較大。而繩長40cm時,繩子則不易發生共振現象。因風火輪在實驗過程中其位置會改變,在適當條件下,繩兩端都會產生一個完整的共振波。

樹上忍者-棉桿竹節蟲的生態研究

棉桿竹節蟲屬於幼年高死亡型。四季皆有成蟲出現,以春夏季最多,冬季最少。若蟲時身體環節有7 節,至5 齡起變為8 或9 節,節數不同是隨機而定。屬不完全變態,大約經過6 次的蛻皮後,若蟲可長出翅膀變成蟲。若蟲成長期平均為65 天,成蟲可活60 天以上。竹節蟲的複眼會隨著光線改變顏色。有清潔行為,具有負趨地性、有趨光性但不明顯。常見的防禦機制有雙臂舉起呈威嚇狀,或由胸前背板放出人蔘味,以及吐出微黃泡泡。光線顏色對體色變化有影響,綠光與藍光會使軀幹與步足的體色趨褐色,軀幹上斑點更為突起、明顯。但不同溫度對體色沒有影響。若蟲步足與觸角有再生的能力,但成蟲則無。雄性的成蟲,體長比母蟲小,腹部第十體節部分有突起。

育鈴還需刺鈴蟲-探討小紅姬緣椿象與倒地鈴的關係

自然情況下倒地鈴種子發芽率很低,但在自然界中仍然分佈很廣。在野外觀察時常存在小紅姬緣椿象族群,這使我們聯想到小紅姬緣椿象是否對倒地鈴分佈有貢獻?小紅姬緣椿象是一種食種子的昆蟲,主要吸食倒地鈴種子。我們設計實驗驗證倒地鈴種子的發芽率在受到小紅姬緣椿象攻擊後,因為種子透水性增加的影響,使的種子的發芽率顯著提高。特別是在種子未脫離果莢的情況下,受到小紅姬緣椿象刺吸的發芽率是對照組的9倍(38.6﹪:4.3﹪)。倒地鈴、小紅姬緣椿象與蛾類幼蟲彼此間關係密切,蛾類幼蟲嚼食倒地鈴植物未成熟種子,進出時造成果莢破洞,如此巧妙的關係使的生物能互惠互利共同繁衍。

妙筆生花─防斷水又能矯正握姿的原子筆套

本研究主要目的: 一、了解原子筆斷水及寫字不好看的原因。二、探討及找出原子筆斷水和字寫不好看的辦法。三、尋找自製原子筆最佳材質及測試並調查滿意度。 本研究主要實驗: 一、模擬鋼珠頭書寫。 二、自製原子筆與市售原子筆摔幾次會斷水。三、自製原子筆套是否會彈性疲乏。 四、滿意度調查。本研究主要結果: 一、 原子筆斷水主因為鋼珠撞擊地面而內縮、變形;字醜的主因為握筆姿勢不正確。二、 市售原子筆摔70次時斷水;自製原子筆摔150次仍無斷水,顯示自製原子筆較不易斷水。三、開花設計一小時後保護管無法彈回,顯示自製原子筆有彈性疲乏的問題。四、經比較,筆套材質用較硬吸管較為合適。五、自製原子筆能加強握筆力道,固定、改變握筆姿勢。

溼地的勇士-海茄苳呼吸根與抗鹽逆境之研究

本研究觀察海茄苳四種呼吸根在形態學上的異同,並以顯微鏡觀察四種呼吸根的構造,\r 推論四種呼吸根的功能:出水呼吸根為露出土面吸收大氣中的氣體;纜狀根為支持植物本體\r 及運送由出水呼吸根吸收之氣體至植物本體;支持根為支持植物本體;營養根主要為吸收土\r 壤中的水分及養分。其次觀察海茄苳與其它植物葉片的構造、氣孔數量、氣孔型態、土壤的\r 差異並測量植物二氧化碳產生量,推論海茄苳需要呼吸根的原因為:一、葉片氣孔數量過少,\r 二、生長環境嚴酷不利於吸收養分及空氣,三、呼吸作用率較差。然後觀察海茄苳在不同濃\r 度鹽分的逆境下之泌鹽量、根部生長速率、葉片及根莖形態及存活天數。最後測量葉片表面\r 的導電度、內部電阻值及觀察有無老葉的方式,來推論海濱植物抗鹽分逆境的方法,發現:\r 一、海茄苳、海馬齒、馬氏濱藜可以泌鹽方式排鹽,二、林投、水筆仔等植物可以拒鹽方式\r 排鹽,(3)三、鹽定及海馬齒可以落葉方式排鹽。