生物(生命科學)科

草莓是一種奇特的植物，與一般人所認知的「果實由子房發育」有所不同，實為花托膨大而來，即聚合果，然而佈滿果實外表上的點點為瘦果。本作品主要針對草苺果實的生長及生殖做主軸，進而延伸出許多實驗來逐一驗證我們所發現、疑惑的！除了最基本的觀察，草莓果實由授粉後至果實成熟其外觀的變化外，並結合生物切片技術，來了解內部花托膨大、維管束與澱粉分布的情形；瘦果生長階段的內部構造，比較幼年瘦果與成熟瘦果的異同。創新的是結合化學與物理，以影響種子萌發之因素來設計：將浸泡過熱水、不同濃度的酸鹼溶液及經過低溫處理的瘦果來做培養，利用匍匐莖無性生殖之外的方式，培育下一代！

為找出有益蔬菜生長之微生物，分別於白菜、空心菜、韭菜、莧菜與玉米的植株中，挑選出生長情形良好者，取其根部土壤作稀釋分離，分別培養於培養基中，待菌落生成，將各類細菌依劃線法純化分離至其適合之培養基。且為知何種細菌對病害具有較佳的防治效果，進行多次拮抗實驗，觀察細菌是否對病原菌形成抑菌帶，透過觀測數日並紀錄兩者間的距離，篩選出抑制效果最佳的一種細菌。最後，為知此菌種使否能有效分解有機質，進一步將其加入廚餘堆肥中發酵數星期，並經由白菜、甘藍菜、波斯萵苣、山茼蒿、莧菜的盆栽比較試驗，觀察此菌種是否能有效地：1.分解廚餘資源2.促進蔬菜生長。

果蠅是常見的實驗生物，且近來有許多證據指出，果蠅可記憶懲罰與附加的線索，具有一定的學習記憶能力。我們的實驗利用果蠅喜好的氣味作為誘因，透過附加的提示進行訓練，使果蠅將氣味與附加提示加以連結，產生記憶。而結果顯示，果蠅對色光有所偏好，我們選用非偏好的顏色作為提示，訓練果蠅將提示與偏好的柳橙汁氣味加以連結；除顏色外，我們亦運用漆包線通電製造磁場，以磁場作為另一種提示。而驗收結果顯示，果蠅確實可以記憶提示與柳橙汁氣味的關連性，密集訓練後，超過半數果蠅在沒有氣味誘因下仍選擇有提示的一方，表示果蠅已將該提示與喜好之氣味加以連結。結果顯示，不僅有懲罰能做為學習記憶的訓練方式，適當運用喜好之事物亦可有效促使果蠅產生學習記憶。

線蟲在科學界備受矚目，然而，對於線蟲覓食及攝食行為的研究卻仍不多；每一種生物都有其獨特的行為模式，我們想知道線蟲如何覓食與攝食以適應自然的環境，因此以覓食與攝食行為為主題著手研究。本研究歸納出線蟲的 7 種覓食及攝食的一般行為：前進、探頭、偏移、擺頭、後退、轉向及拐彎行為；與兩種特殊行為，其中樹枝狀行為與線蟲消化有關。本研究發現線蟲對嗅覺有依賴性及專一性，即使線蟲被其他氣味干擾仍能找到食物。我們也發現到一種特殊的混亂行為，是當線蟲接近 E. coli 時出現的一種受干擾的行為，經實驗進一步探討，發現引起線蟲混亂行為的原因是 E. coli 所釋放出的化學物質，化學物質濃度越濃，線蟲所表現出的混亂行為就越明顯。

有的細菌能將金屬離子吸附在表面，或將之轉為其他物質。故可以利用細菌去除環境污染及降低危害。以設計的篩菌流程，並利用螢光胜?偵測菌液中銅離子是否減少，本實驗成功地從銅污染地中篩出能處理銅離子的細菌。當銅離子濃度由0.1mM增至10mM時，細菌生長量逐漸減少，甚至停止繁殖。對於處理銅離子能力而言，有的菌株在0.1mM時，處理效果不佳，卻在極端高濃度下，有較強的處理能力。另一菌株在0.1mM、1mM環境下處理效果較好，然而在10mM時，處理能力不佳。經由傳統細菌鑑定與16srRNA的交互比對，篩出的菌種可能為Bacillusfusiformis、Bacillussphaericus或BacillusMacroides。希望能模式化實驗步驟及方法，未來擴及至找尋能處理汞、鉛、鉻等污染的細菌。

本實驗採用目前滿熱門的「益全香米」-台農71 號，探討在不同的環境(如緩凍、急凍及灌加不同的氣體方式)下，對其鮮度的影響。我們以pH 計觀察酸鹼度的變化、以電導計測量導電度的改變、以KMnO4酸性溶液滴定偵測抗氧化力的差異，最後討論出在哪些保鮮模式下，能最有效率地將米的鮮度維持，以符合人們的需求。我們根據此三項鮮度指標與實際理論，並透過統計概念分析實驗結果，發現在三天的時間內，溫度樣本中以緩凍二天+急凍一天的處理組延緩細胞衰敗的效果最佳，不同於一般的認知(即急凍三天的保鮮效果最好)；氣體處理組方面則發現在高濃度的CO2及O2環境中皆有助於香米保鮮，推估CO2保鮮的效果最好，而C2H4最能促使香米衰敗。

市售玉米肥料中含有放線菌，因此我們推論放線菌能促進玉米生長，而我們對放線菌如何影響玉米的生長機制感到好奇，進而設計實驗探討其原因。首先，我們自玉米田中採取較高大的玉米植株基部土壤，由土壤中分離出各種放線菌，再以不同的放線菌處理玉米種子並種植，接著觀察各植株之鮮重與株高間的差異，以複式顯微鏡觀察莖部組織的變化以及測定其IAA分泌量，並加以鑑定。我們觀察到有些種類的放線菌能使玉米葉鞘的維管束組織及薄壁細胞增多，進而促進值株對水分及養分的運輸、而有些種類的放線菌亦會分泌促進植物生長的激素，如IAA。

溪流中蜉蝣常棲息在石頭下方，隨意撿起上游的石頭，不難發現蜉蝣的蹤跡，石頭對蜉蝣似乎是有利的，牠可能利用石頭遮蔽光線、躲避天敵、狹縫來抵抗水流、或取石上的生物為食；所以針對這些可能因素設計了相關實驗加以證明。根據實驗的結果發現，蜉蝣有負趨光性及粗糙偏好性，同時也發現蜉蝣生存於石頭下的可能原因，如石下的狹縫的確有為蜉蝣遮蔽光線、抵抗水流的功能；狹縫應也有助於牠躲避體型較大的天敵如魚類；至於取得食物，則不是其躲在石下狹縫的主要因素。而在實驗中，我們觀察到牠由稚蟲轉變為成蟲的過程及特長的尾毛，均該有特殊生理意義，這些都是將來可以繼續深入研究的方向。

木炭是常見物質，若將它磨成粉拌入土壤對豆科植物生長會有何影響?氮為生物體內蛋白質﹑核酸的主成分，空氣中的氮植物無法直接吸收，須依賴共生根瘤菌行固氮作用(Nitrogen fixation)，將氮轉換為植物能吸收的有機物。以往拌入碳粉在農業研究上皆針對玉米﹑稻作…等，甚罕見對豆科植物影響的研究,因此我們以豆科植物（四季豆、毛豆及紅豆）作為實驗對象。以炭粉拌入土壤，觀察所栽種豆科植物外觀及根部（根瘤）的生長，發現拌入碳粉土壤明顯有益於豆科植物生長；另外也比較了施予氮肥和拌入碳粉的植物(株)豆類生長數據，發現施於予氮肥生長的情形卻不如拌入碳粉的植株。綜合實驗結果，拌入碳粉比施予化學肥料對豆科植物生長為佳，這是重要的發現。

探討濱刺麥果實的傳播，何者為最有利其遠播果實的原因。我們將實驗分為球體分析與環境分析。球體分析：先確定樣品的相關數據，然後用三種不同重量分佈的球體做為模型的模型分析，以及在同樣風力下不同大小的保麗龍球受力狀況，最後是透過解剖顯微鏡觀察濱刺麥果實長針上的倒刺。而環境分析方面，因為季節、季風都會影響野外環境植物的生長，所以我們便在其生長地做定時追蹤，例如沙丘坡度、植被疏密、果實數量、及該植物的生長習性等。結果發現濱刺麥質量集中的分布是其不秏材而傳播遠的優勢。