生物科

高雄市鼓山區靠近壽山的龍井社區旁，有一塊低窪的溼地，在水位較淺的泥濘中，生長著一大片不知名的翠綠野草，仔細觀察發現這種野草也可長在陸地上，甚至在岩縫中依舊生氣盎然，而且它的外形又酷似俗稱的幸運草。又經過進一步的資料蒐集，卻發現資料中僅寥寥數語，只介紹它是蕨類，名為田字草，又稱作蘋或四葉草，型態方面資料更是稀少，這些並不能滿足我們的好奇心，反而對它產生一股莫名的衝勁，想要研究它，所以展開下列的研究。

癌症的形成與細胞的不正常增殖相關，正常細胞因為細胞的增殖受到嚴密控制，所以不至於發生細胞無限制增殖的情況。以皮膚為例，即使一個細胞變成兩個，但依照程式，其中一個不久即會死滅。癌細胞則沒有此種程式，它們會成等比級數增殖下去，因此，病理學上把癌症定義為「失去自律性的增殖」。將正常細胞用培養皿培養時，若培養皿表面覆蓋一層細胞，增殖即會終止。又細胞互相接觸時，就會改變方向而排列在一定方向（接觸阻止現象），這是因為細胞膜經常做為控制增殖或運動的感應器，完成其正常任務的關係。但癌細胞則沒有此種控制功能，所以將無休止的增殖，甚至跨上鄰接的細胞，一再重疊。 而調控細胞增生現象的基因，根據目前所知已有上皮生長因子群（ epidermal growth factor family ; EGF family ）等，而第一型轉形生長因子（ transforoing growth factor -α； TGF -α ）即為其成員之一，此基因存在於正常細胞與轉形細胞（ transforoed cell ）中，具多重之功能，包括胚胎細胞遷移（ migration ）、細胞增殖 ( proliferation ）、細胞分化（ differentiation ）及細胞外間質的形成等，是肺癌細胞株維持生長的一個極重要生長因子。人類的 TGF -α 基因位於第二對染色體的短臂上，基因全長約 100Kb 包含六個 exons 。而 TGF-α 基因轉錄之 mRNA 大小約4.8kb ；人類和 mouse 、 rat 之 TGF -α 膠基酸序列相同度（ homology ）達 90 %。 本實驗以人類扁平細胞癌細胞株（ squamous cell carcinoma ce11 line ) H226 、及 H226 腦轉移細胞株 H226Br 為材料取 RNA 進行反轉錄聚合酵素連鎖反應（ RT-PCR ) 所得 TGF-α cDNA 涇淘選純化（ elution ）後，再經載入質體，篩選純系（clone ）做大量的複製，最後以限制酵素將 TGF-α 基因從質體中切出，構築反向（ anti- sense ) TGF-α質體，因反向 TGF-α 基因能中和正常的 TGF-α基因，使其不能表現。希望將來能夠感染（ transfect ）至人類肺癌細胞株使降低其生長速率，讓基因治療研究有更進一步發展。

這項研究，主要是在探討果蠅的趨光性的色光差異和遺傳的關係。很多種昆蟲都具備趨光性，我們之所以以果蠅作實驗，主要是因為其生活週期短，大約兩週，且易於培養。實驗內容是以「迷宮器材」來鑑別果蠅對某一特殊色光的偏好，將該群果蠅分離出來培養，令其繁衍後代，觀察其後代對此一色光偏好的比率，我們所用的果蠅大致上對綠色光較敏感，而其子代的敏感度較親代高。因此，我們推論趨光性會遺傳，且受光影響，但並非全由光影響，故這可能是實驗中的誤差成因。雖然此實驗是以果蠅為對象，但亦可假設其它具趨光性的昆蟲，也可能是因遺傳而導致其子代有趨光性，而我們可利用其趨光的一些特性，減少農作物因害蟲類的果蠅而損失，並且希望可以得知，在人造光源還未出現在世上時，夜行性昆蟲是否有差異。

民國72年暑假，本校承辦全市生物教師野外研習活動，地點即是墾丁南方省公路邊，船帆石至香蕉灣間，約 700 公尺長， 50 公尺寬的天然熱帶海岸林，此林區交通便利，具有熱帶海岸林的標準特色，並且組成份子豐富，是國中生態教學活動中，極佳的鄉土教材。因此搜集以往專家、學者及研習會的調查資料，結果發覺資料雖多，但能做踪，比較研究的基本調查紀錄及資料卻無法獲得，所似決定展開較詳細的調查研究。

去年，我研究蟾蜍，得到不少新鮮的知識，也認識了蟾蜍的種類。不久前，我在植物園發現一種蟾蜍，外型及習性與台灣盛產的黑眶蟾蜍相比有相當的差異，查遍了有關文獻都找不到確切的描述，懷疑可能是個體上發生變異造成的，本研究即利用其生態、型態的變異，來探討其種間變化特例。

無患子椿象是指以無患子科植物種子為食物的椿象，在台灣常見的無患子科植物有台灣欒樹與倒地鈴，調查發現台灣欒樹和紅姬緣椿象（大紅）、倒地鈴和小紅姬緣椿象（小紅）的分佈是有相關性的。進一步實驗顯示小紅和大紅會優先選擇無果莢的無患子科植物，但對於選擇種子的種類則差異不大。喙的平均長度雌蟲大於雄蟲，因為長翅雌蟲具有產卵與遷徙能力，調查其喙長與體長，發現吸食台灣欒樹種子的椿象喙長較短、體長較長。台灣欒樹中的小紅喙長的標準差最大（0.46），顯示此區椿象的喙長差異大，有演化的力量在作用。

「螢火蟲」是所有螢科甲蟲的統稱，條背螢（Luciola substriata）在分類上屬於昆蟲綱、鞘翅目、螢科，一生歷經卵、幼蟲、蛹、成蟲四個階段，是屬於完全變態的昆蟲。由於幼蟲水棲的特性，被歸為水生螢火蟲，在所有螢科中屬於較為罕見的習性，以台灣五十餘種螢火蟲中，僅三種屬水生，因而具有生態上的獨特性。此外，幼蟲雖生活於水中，但其外型構造、呼吸方式等，與另兩種水生螢火蟲有顯著不同，也較晚為人所認識。 幼蟲期的條背螢以水中螺類為主食，約經過四、五個月的成長，歷經多次蛻皮後，終齡幼蟲會上陸準備化蛹及羽化。成蟲約在五、六月間出現，並在棲息地水域附近活動、交尾及產卵。就文獻記載和資料查詢，條背螢在北部、中部、南部及金門均有分佈，惟數量不多，生態及習性仍有待更深入的研究。

我們的學校位在新竹市的最偏遠的郊區，四周環山，中問是一片大平原，綠野遍地，茂林修竹，保持著鄉野景觀。每年春末夏初，稻田裡、山坡荔枝園中，處處是蛙鼓，構成了一幅自然美景。而南隘是個特殊的自然寶庫，在這自然生物中，以兩棲類、無尾目（俗稱蛙類）其個體之美變化之多，實嘆為觀止，使人愛不釋手，個連忘返！我們的校長及老師有見於此，在今年（ 73 ）年 4 月 25 日舉辦少年科學研習營釣青蛙的活動。

血管加壓素是一種內分祕激素，山下視丘的上視神經核和傍室核所製造，沿無鞘神經纖維而貯存於腦下垂體後葉。其在哺乳類動物的主要生理功能係增加腎臟集尿小管與遠曲細尿管的滲透性，使水分得以保留，致尿量減少，故又名抗利尿激素(antidinretic bormone，簡稱 ADH)正常生理情況下，這種激素在血中的濃度簽低，不足以引起血壓的上升，但大量時（藥物劑量）則可作用於小動脈管壁的平滑肌，使之收縮而提高動脈血壓。最近，發現過量的血管加壓素尚可促使小腸、膽管以及子宮平滑肌的收縮，此等作用是否亦能證之於呼吸系統之平滑肌而致影響呼吸，則未見報告，此即為吾從事本實驗之動機。

在上自然課時，發覺學生們喜愛鳥類，但對鳥類的知識十分貧乏；在他們眼中，似乎每一種鳥都叫「麻雀」。當然，鳥這種可望而不可及的飛禽，再加上資料標本的欠缺，學生們根本無從探索起！終於決心製作一份鳥類鄉土教材。沒想到在第一個月就發現 21 種野鳥，有些還是難得一見的稀有種類一到底是何原因，使牠們願意光臨？牠們賴以生存的因素何在？這一切的一切，益堅我們「打破砂鍋問到底」的心願。