生物科

本省自光復後，由於社會安定，經濟繁榮，人民生活日趨改善，啤酒之銷量巨幅增加，而釀造啤酒之主要原料 ─ 大麥向由國外輸入耗費外滙至鉅，應謀求自給自足，若能將瀕海地區之海邊新生地利用於大麥的農業生產，則對人口稠密，耕地面積有限的本省而言，確有其經濟價值。由國中生物課本得知，作物種子發芽開始時，種子迅速吸收水份，種子內貯藏物質轉移到增加的莖軸上，發芽初期根及芽祇有微小延伸，後來根的延伸加速第二天即增加 8倍。有關作物發芽與鹽分關係的研究，早在 1952 年即由Ayers 開始，他提出鹽水導致有些作物發芽率的減少，乃由於種子內部有毒氣的累積。又 Ayers之報告亦知，高鹽分的情況下，大麥種子雖有初期發芽現象，後因鹽分濃度太高，而使胚功能停止，以致影響正常發芽，鹽分的傷害，延長大麥發芽之時間。此外，由於鹽分之存在，會直接降低滲透潛勢，使水分潛勢降低，進而影響到種子吸收水分之能力，使發芽率受到影響。不過，低鹽分濃度確實對於某些植物有促進發芽之現象，其因可能由於在鹽分中的離子克服了原先在種子內的缺乏。鹽分除了抑制發芽之外，同時也抑制幼芽與幼根之生長發育，此可能係由於細胞之分裂與延長受低滲透觸勞之抑制。Ho-ffman 又述及大麥幼芽對低滲透潛勢比幼根敏感且幼芽受溫度及水分缺乏相互間的影響較大。Springuel 指出幼芽之伸出，對鹽分的增加較幼根敏惑，不過鹽分對幼芽與幼根之影響，除了低滲透潛勢之抑制作用外，鹽分之毒害也會影響到幼苗之生理代謝。例如 Na 或 CI 會直接影響到幼苗表皮層對其他離子的選擇通透性，在鹽分繼續增加之情況，使其他陽離子，例如水的吸收減少，P 之吸收也因 CI 之存在而受抑制。本研究之主要目的乃在探討不同鹽分濃度處理對各大麥品種之發芽率，發芽速度及其幼很與幼芽生長所造成之影響，並同時比較這些生長現象對鹽分所表現之反應是否在大麥品種間有以顯著性之差異存在。

本研究藉實地的觀察和利用人為操作實驗的方式，探討桃花心木種子的傳播機制。研究過程中我們觀察記錄種子的形態和構造，也測量了種子的質量、長度及翅寬等形值、以及不同風速、不同高度下種子飄落的時間及飄散的距離，更進一步還改變種子的形態且進行同樣的試驗比較。由實驗結果得知，風強度愈強，種子飄落的距離愈長，飄落的時間則愈短。種子於較高的高度落下，飄落的時間及飄散距離較長。種子浸溼後，其飄落時間及飄散距離皆受影響而減少。種子的形態與其散播的能力有關，利用複回歸分析發現，種子質量較輕、長度及翅寬較大者，飄落的時間及飄散距離較高。其他有關種子形態、構造的描述，在本研究結果中也有詳細的說明與討論。

我們從教學活動中引發荖葉是否可以殺菌的研究動機，並且實地參觀荖葉園及著手進行荖葉的實驗。實驗的結果顯示：荖葉汁可以抑制黴菌的生長，而且在黴菌生長之前噴灑比黴菌生長中程噴灑的效果更好。建議可以研究生產荖葉抑菌噴灑劑，提供家庭學校用來抑制環境中黴菌的病害。進一步研究可以探討荖葉汁抑制黴菌的原因，以及荖葉汁對生長中程黴菌噴灑之後反應的實驗。

蟋蟀是常見的鳴蟲，自古以來便有『草原上的提琴手』之美稱。近年來由於人為活動，蟋蟀受到迫切的生存危機，因此，蟋蟀的聲音似乎逐漸從我們的耳邊消失。野地的蟋蟀大多只在春、夏季才容易發現，水族館卻幾乎全年販售，因為蟋蟀通常以卵的形態過冬，待氣溫回升後才孵化，故本實驗採固定濕度範圍、而控制氣溫之方式，探討高溫狀態對孵化蟋蟀卵的影響。實驗結果顯示，在 30℃~35℃之溫度範圍，溫度愈高卵的發育愈快、孵化期愈短，但是孵化率在 35℃以上有明顯的下降，可見溫度與蟋蟀卵的孵化確實有關，若打算人工繁殖蟋蟀，可於恆溫 33℃~34℃進行孵化，在八天之內得到約八成的理想孵化率。親眼見證蟋蟀孵化的歷程，可縮短現代人與大自然的距離。

國小自然第八冊（舊教材），第六單元，「森林資源」中，提到森林可以調節氣候，在新教材自然科學第七冊，第一單元「光合作用」等，其目標，都是要小朋友認識植物呼吸作用及它的功能。者到小朋友們做水草呼吸和光合作用的實驗，那種滿足的表現，真羨煞人了；可是，身為人師者，卻不因此而滿足，我得進一步瞭解「水草等植物靠什麼來冒出氣泡？」，這一聯想，激起了對植物行光合作用，呼吸作用及蒸散作用的器官一氣孔( stomata ) ，作進一步的觀察和研究。但是，由於植物的種類繁多，不知如何尋找合適的研究對象，又本校位於海邊，植物分佈更少；遂按旱生，水生，塭生等類取樣選取；旱生採常綠的「榕樹」，落葉的「欖仁樹」，及平行葉脈的「瓊麻」；水生植物以「布袋蓮」為代表，塩生植物則以「馬鞍藤」來研究。

現今分子生物是相當熱門的一個科目，做基因的探討和各種這方面的實驗也是非常有趣的，所以藉這個機會先學習這個技術。 自以前所學，蛋白質是在細胞質中製造的，但是細胞核內有許多的反應進行都需要酵素，這些酵素是蛋白質，所以蛋白質必有某種機制使它們進入細胞核中。因為細胞核中的反應很多，且都是和細胞分化後的功能息息相關，所以了解蛋白質如何進入細胞核來影響細胞核中的反應是極為重要的。因此，我想經由這個實驗先來了解這一點。

應改成在學校的校園裡種了很多松葉牡丹花 ，每當太陽一出來，五顏六色的松葉牡丹就盡情的開放著，把校園點綴得又美麗又熱鬧。下課時，成群的同學們常圍在花園旁觀賞，或補捉蜜蜂、小蝴蝶和小蟲兒，大家都喜歡這些美麗的花朵。由於我們經常和松葉牡丹接近，對它也就發生很多疑問。\r 陰影下的花，為什慶開的比較慢呢？下雨天，花為什麼沒開呢？開花是不是需要陽光？每天開花和凋謝的時間都一樣嗎？晚上時，花會開嗎？……\r 這些問題實在有趣又吸引人。為了解開這些疑問，滿足我們的好奇心，我們在校長和老師的指導下，展開了探究松葉牡丹開花和凋謝的奧祕。

抗鹽耐旱的台灣原生濱海植物－「番杏」，對抗鹽逆境的機制為何，十分耐人尋味。我們發現提高鹽度會使番杏的發芽率些微下降，但仍有一定的發芽率。0、0.5%的鹽度之下，番杏葉面積與根長、生物質量均有較好生長情形，番杏滲透濃度可能介於0~0.5%鹽度之間。番杏幼苗發展至第3對葉，較能忍受高鹽度的環境。鹽逆境會使新長出的葉子囊狀細胞增大，已長出的細胞則不影響；有趣的是，鹽度提升後，不只新生葉內的結晶鈣數量變多，原本舊葉內結晶數量也會變多，顯示結晶鈣的數量在番杏內是會變動的。加入外源性的鈣離子(5mM)，會促進葉肉組織內結晶數量的增加，並可以提升囊狀細胞累積鹽分的能力，在鹽逆境下，添加鈣離子組別，番杏生長情形也較好。

本屆科展生物科參展作品共有76件，初小組15件、高小組18件、國中組21件、高中組19件、泛太平洋地區3件，總件數及各分級件數和往常略增，但仍有繼續推廣之空間。低年級的作品有很大的部份都與昆蟲及花草之觀察有關，高年級的作品則逐漸包含生理、機轉、分子生物、抗癌藥理等主題，研究深度有逐漸加強之趨勢，是一個可喜的現象。然而，國小組之老師(家長，指導教授)介入嫌太深且有增加的趨勢，值得警惕。是以評審各委員嚴格執行以原創性為主的精神，希望能產生一定程度的影響，導正參加科展之基本觀念。 一般而言國中組之作品差異度很大，本屆國中組之作品卻是十分優秀，整體而言與高中組之深度不相上下，另外本屆高中組得獎作品都屬「本土性」(環境與生態)，都不需要昂責之儀器，都是原創性高，簡單明瞭，算是本屆科展生物科之特色。 綜合而言，本年度的作品水準均比去年提高，但是老師介入的程度似也愈多，希望今後宜鼓勵學生多參與而老師則以輔導為主，如此才能達到培養及增進學生的研究興趣及國內的科學水準。

二點葉螨的生活史經過卵、幼螨期、若螨期及成螨四個齡期。二點葉螨的卵從孵化到發育成熟為成螨，在15℃需19.9天，30℃只需6.39天。二點葉螨的卵長平均0.14mm；雌成螨體長平均為0.54mm；雄成螨體長平均為0.40mm，較雌螨小。利用天敵捕食二點葉螨的卵，在15℃到35℃的條件下，捕植螨一日捕食量從39粒增為75粒；三齡草蛉幼蟲一日捕食量由1454粒增為2195粒。由此可知，草蛉幼蟲捕食量遠大於捕植螨，但是草蛉幼蟲在葉片上活動時不如捕植螨來的靈巧，而且在35℃時全數死亡。因此建議平時以捕植螨做防治，在螨害情況嚴重時釋放草蛉幼蟲做全面防治，提供農民做參考。