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生物科

熱帶家蚊之生態研究

熱帶家蚊有選擇產卵環境之行為。黑暗而含有豐富餐養物質之水環境是其最喜愛的產卵場所,自來水及蒸餾水皆不受其歡迎。在綠光、藍光,或完全黑暗的情況下,熱帶家蚊之產卵數增加,顯然受干擾情形少的綠故。含有洗衣粉之水域,熱帶家蚊既不喜產卵,其幼蟲生長也不利。在腐敗的魚湯和有機養分充足的陰溝水,該蚊產卵數多,幼蟲生長良好而且快速。

「精卵的鵲橋──花粉管」之研究

我們在觀察花粉時,無意中發現顯微鏡下的非洲鳳仙花花粉,竟冒出一個「芽」來,像極了酵母菌的出芽生殖。經查證,才知是花紛館。植物的精細胞利用它來和胚珠中的卵結合,多麼神奇啊!這引起我們的好奇心,欲探討花粉管的萌發環境和它的生長速率。

舞台上的光與葉─研究光合作用產物及碘液呈色的改良方法

由於參加學校校內科學博物館解說,其中有一單元為『光合作用』,使我們回想到一年級的生物實驗也有相關的研究─「植物光合作用產物」,實驗並沒有成功,詢問過其他班級、老師實驗的結果後,發現也同樣不盡理想,於是就在老師的建議下展開了一連串有關的研究探討及改良實驗。為避免酒精隔水加熱的危險性,本研究小組以『電茶壺』加上『安全開關』來代替加熱裝置,使用上非常便利、安全。本研究結果發現,校園植物材料的選擇以嫩葉、少毛狀物、葉片較柔軟、角質層薄之葉片,如大理花、向日葵;日照長度以六天為主,選擇可直接照光的葉片。另外為節省藥品用量及減少環境污染,建議碘液用量濃度為 10?15%的稀碘液即可。本研究小組也建議,以密封袋裝染色後之葉片,效果良好,更可使用二次染色延長十字的定性效果,以作為長期保存之用。

會聲會影的賞蛙密技

家中附近的蛙鳴聲開始了賞蛙和養蛙的探究歷程。過程中觀察到梭德氏赤蛙卵和蝌蚪的發育過程,也飼養澤蛙、黑眶蟾蜍和莫氏樹蛙觀察其攝食、棲息、挖洞、裝死等行為。由於賞蛙過程經常遭遇未知蛙,因而製作台灣蛙類的二分叉檢索表,並分析台灣33種蛙類外型和構造上的特徵及鳴聲長、鳴聲間隔及主頻率等聲音特性,利用Excel軟體發展台灣蛙類的『會聲會影檢核表』能快速而正確的判斷未知蛙種,以Excel篩選的方式突破一些二分叉檢索表檢索遭遇的問題。作者也試著開發出自動分析蛙聲的程式,利用手機、PDA將檢核系統行動化。經過教學與測試,多數中小學生能順利使用此檢核出未知蛙種,作者也建立網頁將研究結果推廣與分享,希望大家一起成為賞蛙愛蛙的賞蛙達人!

蕨類配子體的培養觀察及實驗的改進

每當課文上到蕨類的生活史時,老師會將蕨類的孢子體及配子體的標本給我們看,然後告訴我們下次做這個實驗時,每個人都要帶材料來,以加深我們對蕨頰生態環境的認識。可是實際上同學們帶來的配子體很少(有的受居住地方的限制,或氣候、或其它因素),如此情況下,要看到實驗課本上所說的藏卵器是瓶形構造,有膨大的基部,埋在配子體內,僅頸部露出,基部內有卵;假根附近有圓拱形的藏精器,其內有多鞭毛之精子能游泳,要看到游動的精子那簡直是可遇不可求”每當這個實驗做下來,大家都覺得很洩氣。尋找方法,若能自己動手由孢子在實驗室內開始培養因此,我們就在。不僅可解決材料的來源,更可徹底了解蕨類的生長過程。所以我們就開始尋找資料,計劃做這們實驗。

花仙子的美麗與哀愁

我們以不同濃度雙氧水來模擬逆境時的活性氧狀態,結果發現,20mM雙氧水會促進阿拉伯芥開花,50mM雙氧水會促進開花,但花會停止生長,高於100mM雙氧水會讓植物本身停止生長。維生素C則會抑制植物活性氧,20、35、50mM維生素C會抑制阿拉伯芥開花。同樣的處理,在矮牽牛上也有效果。利用早開花突變植物做維生素C噴灑試驗,發現阿拉伯芥開花抑制基因svp可能是活性氧下控制開花的重要因素。從晚開花突變株噴灑雙氧水的實驗結果中,也發現開花基因ft可能也參與在活性氧控制開花的過程中。總而言之,我們的實驗結果證明,低濃度的雙氧水可以當作低濃度活性氧訊號,促使植物提前開花。維生素C會抑制植物的活性氧濃度,進而抑制植物開花。

氣體對綠豆萌發,黴菌生長影響的探討

我們的生物課程裡,老師常教我們一些有關影響生物生長的環境因素如:溫度、水份、 pH 值、養分、空氣成分等,這些因素的改變對生物的生長影響很大。而有關空氣中氣體成分改變的影響我們知道很少,民從未做過實驗。近年來空氣污染之嚴重早為舉世所注目。最近又由於木柵、景美的酸雨問題吏引發了我們的研究興趣。因此我們想利用幾種不同的氣體填充入試管乃鐘罩內,模擬大氣成分的改變來觀察其對綠豆種子的萌發及黴菌生長的影響,以窺知其梗概。

節能簡易高效率膠原蛋白萃取法--海水魚淡水魚魚鱗結構比較、膠原蛋白萃取率及螢光效能分析

魚鱗為氫氧基磷灰石及膠原蛋白所組成。本實驗比較各兩種海水及淡水魚魚鱗結構,用簡易水煮法萃取膠原蛋白。實驗發現淡水魚-虱目魚膠原蛋白萃取效率最好,1~40分鐘約能溶出 0.2g膠原蛋白 / g 魚鱗,次為鱸魚、烏魚,龍膽石斑的溶出率最差,與魚鱗結構相關。SDS、X光繞射分析顯示膠原蛋白純度高,且加醋煮能提高溶出率 2~6倍。螢光光譜結果顯示膠原蛋白在325 nm 雷射光激發下即能偵測訊號強度大的藍光(410 nm)及綠光(490 nm),為偵測物質膠原蛋白含量的好方法。本實驗1分鐘加醋水煮虱目魚魚鱗的膠原蛋白成本1.5 元 / 1000 mg 為市售的 2~3%,為簡易高效能的膠原蛋白萃取方式。

世界名貝及台灣常見貝類的調查與研究

1.本省天然環境,四面臨海,尤其是台灣海峽貝類蘊藏甚豐,例如螺類(腹足類)和蚌類(斧足類)的分類,形態與生態及分布情形等探尋與研究,早巳引起筆者濃厚的興趣。2.在今日人口膨脹與糧食嚴重缺乏的危機下,筆者眼見貝類是人類最佳副食的一種,研究擴展養殖海產貝類,正可彌補今日糧食之不足。3.自民國 57 年 11 月 15 日我國漁船豐寧一號,在釣魚台附近撈獲世界第三枚現生的龍宮翁戎螺(Plevrotomaria rum -phii)一一龍宮貝,各報連載,其價值高達美金壹萬元,折合台幣 40 萬元,日人收購養殖,消息傳出,曾經轟動一時,引起不少國人對貝類發生極大的興趣。4.由於龍宮翁戎螺的熱潮,即開始搜集各種貝類的標本,但因我國內很少有人作貝類專門研究,且更缺少有關貝類的書刊,一般收集者,僅當作欣賞或作買賣獲利為主,無法作更深入研究,故筆者有鑒於此,即開始進行調查台灣常見貝類的情形,將研究結果報告國人參考。以激發國人對貝類發生興趣和研究。

我終於看到你呼吸了─種子呼吸作用之探討

為了改進課本中「呼吸作用」的實驗活動,我們另外設計出一套測量呼吸速率的實驗裝置與方法,此方法不僅保留課本實驗的優點,還可以利用壓力管的液面變化來觀察植物呼吸作用情形,另經由數學算式的推導,可以計算出呼吸作用二氧化碳及氧氣的變化量。結果發現綠豆種子的呼吸速率約介於0.05-0.12(毫升/公克-分鐘)之間,一般來說,種子發芽初期的吸水量比較大,呼吸速率也比較快,往後幾天的呼吸速率則可能與當時種子單位體積含水量多寡有關,至於種子開始長葉之後,呼吸速率的測量會受到光合作用而有所影響。本研究也證實種子呼吸作用是一種放熱反應,而且是利用葡萄糖來產生能量。