全國中小學科展

生物科

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。

從綠竹的相剋作用到殺草劑的應用

印象中空闊而不生雜草的竹林,是最好的遊戲場所;以前年紀小,只知道不長野草很方便玩,卻一點不感到奇怪。直到高一,有一次生物老師講解生態系時,以竹林為例說明「相剋現象」,頓時想起小時候的經驗。現在,我有一股衝動想研究童年的遊戲舞臺。

偽裝能手─竹節蟲

前年的九月一日,我們跟老師到風景優美的溪頭採集昆蟲。當天,風和日麗,到處擠滿了遊覽的人群。我們避開了那些人群,沿著崎嶇小徑,展開活動。不一會兒工夫,我們採集到蝗蟲、螳螂、螽蟖、螢火蟲、瓢蟲、樁象、蛇蛉、虎甲蟲、天牛....。大家正很起勁地在長滿糯米團的草趁裡採集時,忽然有人喊叫「咦!奇怪!這是甚麼蟲?」「小竹枝怎麼會爬動?」「那不是螳螂嗎?」「螳螂不會長的那麼細長呀! …大家熱烈地展開討論。後來,老師告訴我們:「那是竹節蟲。」我們對這會爬動的小竹枝,感到驚奇又有趣,於是很賣力地尋找竹節蟲,想帶回去飼養。但令人失望,那天收穫不好,只捉到兩隻竹節蟲。在回去的路上,我們發現兩隻竹節蟲在交尾。太巧了,我們捉到的竹節蟲,正好是一隻雄的,一雙雌的。「到底怎樣辨別雌、雄呢?」「交尾後,要多久才會產卵呢?」「卵長得怎樣?」「牠會產多少粒卵呢?」「卵要多久才會孵化?」…我們對竹節蟲有很多疑問。因此,在老師鼓勵下,決定從事竹節蟲的飼養,觀察活動 。

水中的F117—大肚魚

本實驗探討大肚魚適應環境之方式以及大肚魚對顏色探究與學習能力之相關性,主要內容如下:生殖方面:體內受精、卵胎生、一年四季的生產、族群中雌雄數量比約 3:1 及性反射刺激,此皆有助於種族的延續。生存方面:攝食具活動力的餌;對細長形且會動之物體,具攻擊性傾向;體色會隨所處周遭環境顏色改變;刺激源(強度及加速度改變)影響鑽地隻數,上述皆有利大肚魚獵補食物或避免受到敵害攻擊。學習能力與探究行為:探究行為出現時,先前學習經驗及防禦反射──鑽地行為均受到抑制,但大肚魚對顏色的偏好,會影響探究行為之表現。(作品名稱由來:我們認為大肚魚在水中有如 F117 隱形戰機般,具反雷達、隱形、快速等特色,此對大肚魚之生存具重要意義。)

橙五線陸生渦蟲(Bipaliumaurantiacus)廣頭部彎曲功能之探討

本研究經實驗橙五線陸生渦蟲(Bipalium aurantiacus)發現,其廣頭部有不同的彎曲方式,分別為波浪形、左右形及上下形。在探測獵物時,其廣頭部使用波浪形彎曲;探測獵物味道、攻擊時,使用左右形;探測環境光度時,則使用上下形。在探測時,不同彎曲方式接近不同感應物的頻率並不相同。此外,廣頭部在探測時會有擴大的情形,進一步推測感覺神經分布情形,並運用生物檢測(Bioassay)驗證。經觀察不同種廣頭地科陸生渦蟲,發現廣頭部彎曲情形無太大差異,且無廣頭部之陸生渦蟲廣頭部敏感度會下降,由此知廣頭部對陸生渦蟲的重要性。前人對渦蟲的研究,多針對水生渦蟲,對陸生渦蟲的著墨較少,且僅是初步研究,經本研究,將對橙五線陸生渦蟲的廣頭部有更進一步了解。

是魚?是蟲?還是糖?─衣魚共生菌分解酵素之篩選研究

「咦?我的書本怎麼破了一個洞?」「耶?我的衣服怎麼變成洞洞衫?」這些對話經常出現在居家寢室中,而兇手就是可能就是灰衣魚。灰衣魚和白蟻都能夠分解纖維素,只是主食不同。灰衣魚主要食用衣服以及紙張,而白蟻則是木頭。我們選擇灰衣魚作為我們的研究題材,到底灰衣魚是如何分解纖維素?這是我想在這個實驗裡知道的。從觀察灰衣魚的外在形態,進一步到探討灰衣魚的腸道是否有共生菌可分解纖維素。 由實驗得知,灰衣魚有小顎鬚來幫助牠感覺食物的構造,以及其步足有跗爪構造和兩種不同的鱗片。灰衣魚的腸道內確實有共生菌之存在來幫助灰衣魚分解纖維素。

不同光照中斷時長對於種子萌發的影響

光線,除了對植物行光合作用有很大的影響外,對於其發育過程及形態改變,扮演了重要的角色。種子的發芽對於紅光的反應特別敏感。因已知紅光會將 Pr 轉變為 Pfr,紅外光可將 Pfr 轉變為 Pr,目前認為 Pfr 的生成可抑制短日照植物開花或嫌光性種子發芽。若是「紅光照射後,緊接著照射遠紅光,則表現遠紅效應;遠紅光照射後,緊接照射紅光,則表現紅光效應。這兩種反應過程是可逆的」(高,1989)。本實驗以不等時間的紅光與紅外光交替照射中斷處理,探討 Pfr 的抑制效應是否可予抵銷,並表現出 Pr 的效應。結果顯示 Pfr 相對於 Pr的不同比例會表現出不同程度種子萌發的促進或抑制的效應。

擋不住的誘惑──植物與光「相對運動」向光性影響的探討

有一天,偶然發現到家裡房間的一株盆栽向窗外歪斜生長,心中充滿蠻大的疑問,奇怪!為什麼會有這種現象呢?我為了獲得解答,於是翻閱參考書籍,並向老師請教,才了解這應該是植物具有向光生長的特性,所以,它才會向窗外彎曲。不過,雖然如此,仍然不能完全滿足我的好奇心,很想多瞭解植物的「向光性」,就找了幾位有興趣的同學一起去探討。

芭蕾舞者的吻與舞衣

上野外採集課,同學們躲在草地裡匍匐前進,為了捕捉在樹叢中飛舞的彩蝶,收穫還真不少哩! 我們爭著把蝴蝶從網子裡捉出來,突然咸嘉摀著鼻子,連打了幾個噴嚏,俐婷連忙制止他說:「別用手摸鼻子,鼻子會爛掉哦!」我們一看,雙手沾上了許多灰色的粉末狀東西,我們覺得很奇怪,這是什麼呢?碰到鼻子真會爛鼻子嗎?回來後我們請教科博館的蔣博士,博士告訴我們那是蝴蝶的鱗粉,就帶著我們做鱗粉的研究。

蟑螂的調查與研究

有一天上自然課前,我們在儀器室的櫃子內,發現了一隻體型特別“嬌小”的蟑螂,牠和家中廚房常見到的“大蟑螂”有很大的不同,於是在好奇心的驅使下,我們請教了少年科學勵進會的楊主任和賴老師,賴老師說在我們的居家環境中,有很多不同種類的蟑螂,如果想要認識牠們,為什麼不去進行調查研究呢?所以,我們就組成了「蟑螂研究隊」,開始進行一整年的調查研究。