生物(生命科學)科

本實驗主要探討葉面對氣流的影響，實驗一採集多種不同葉子，裁成1cm寬垂直插入泡膜，以「流場可視性」–流動泡膜取代氣流，觀察其邊界層分離距離，並與塑膠、砂紙相同規格比較，分析各種葉子對擾流的關係。發現有分離程度差異，猜測表皮毛為影響葉子周圍流場的因素。為了得知表皮毛對流場互動行為，在實驗二中，將模擬的表皮毛模型放入風洞裡，以紅墨水及線香來標記氣流，發現模擬表皮毛的原子筆間，若距離取得適當，則受到得阻力較小。實驗一為二維流場的肥皂膜，便於記錄數據，實驗二為三維流場的風洞，以得知流場在表皮毛間互動情形。綜合以上，表皮毛的密度在一定數值時，能達到穩定氣流的效果，未來將應用在流體力學或航太等相關科技上。

以苦茶溶液濃度做為控制變因，實驗組以6個不同濃度的苦茶溶液供給作為水稻需水，而對照組以池水做為供給水。以其株高為基本依據，記錄不同濃度中水稻的生長情形。並採用統計方法分析其生長情形有無差異，結果是：在苦茶濃度1×10-4%以下之溶液都無差異。採集福壽螺的螺卵，孵化並飼養至實驗所需重量(110mg±10mg)，將螺取出放入苦茶溶液，並記錄其死亡率。結果為：在濃度為5×10-6％以上苦茶溶液可將福壽螺致死。由水稻和福壽螺對苦茶溶液的反應可推論出：在特定濃度範圍內之苦茶溶液，能在不傷害水稻的狀態下減少福壽螺的數量。

消長，是一種隨時間改變的現象，所以可以在野外中看到不同消長階段的群集結構。根據消長的定義，一個區域的優勢種會隨時間而改變，最後形成顛峰群集，不過，我們並沒有在校園中看到這種情形，所以推測有自然因素或人為影響，而使消長重來，若是干擾太頻繁，就會一直停留在消長初期。而校園是一種人為干擾度極高的環境，在這樣的環境下，群集的組成就代表一種停留在消長早期的特性。黃鵪菜是在校園野草的優勢種，所以我們檢測它們種子產量、傳播力、萌發率、抑制作用、土壤喜好，以分析它在校園中佔優勢的原因，發現到黃鵪菜符合消長前期植物的特徵。

芹菜葉柄切片，非洲鳳仙花果實進行自力散佈種子的爆破，變態莖形成捲鬚均有捲曲現象。這些看起來似乎不相干的現象，其實都和細胞及組織型態構造改變所造成的物理現象有關。從芹菜葉柄縱切薄片捲曲的探討中我們得知---薄壁組織吸水，經由增大膨壓，使細胞延長，並產生足夠的力量將維管束拉長。當維管束被拉長超過極限，維管束彈性縮回造成薄片的捲曲。非洲鳳仙花蒴果的爆破機制---當果實成熟時，果瓣外層細胞有縱向增長的趨勢，果瓣內層的維管束不易增長，被動的被外層細胞拉長，內外側之間暫時維持張力的平衡，而保持果實的型態；當受外力改變平衡狀態或維管束的回復力夠大時，外側膨脹伸長(膨壓改變造成細胞變形)加上內側維管束的彈性縮回，使果瓣捲曲並產生彈力將種子彈出。龍鬚菜捲鬚的機制---變態莖內厚角組織和維管束分布在特定部位，維管束的收縮和兩側細胞延長程度的差異，造成扭曲的物理力量，進而形成捲鬚；變態莖頂點生長組織的存在與否並不影響捲曲，證明生長激素並非捲鬚的必要因素，捲鬚並非典型的向觸性。

本實驗目的為測量台灣地區斑蝶科（Danaidae）蝴蝶翅膀的特性，進而探討其與飛行能力之相關性，以及紫斑蝶翅膀幻色的物理呈色原因。由結果得知，就前翅而言，面積大小及最大翅長兩者皆與風阻實驗中的速度呈現正相關；而翅膀展弦比及親疏水性則和其風阻實驗中的速度較無顯著的相關性。此外，幻色實驗中利用光學顯微鏡與掃描式電子顯微鏡得知斑蝶幻色的形成和其鱗片的細微結構與排列方式有密切相關。我們推論斑蝶的鱗片細微結構與排列皆會影響其幻色的形成，也可能造成風阻不同，而影響飛行的速度。

「在已木質化的的葉片當中，葉片是如何延展的呢？」死去的木質部細胞將有利於運輸水分，但當葉子長大時，又如何改變既定的骨架呢？其表面下的過程及機制是我們所不知道的，因此我們設計一系列的實驗來探討。一開始的葉脈標本實驗，了解到葉子木質化程度與葉子大小無一定關聯。將葉片點上記號，發現在生長期間點位移呈等比例型式放大，由此證明葉子確實是以放大的方式成長；玉蘭樹單葉的成長一路持續，而馬拉巴栗成長時在某些週數中呈現快速成長的爬階梯現象。數位顯微攝影得知葉脈的佈局在葉肉分化之前就已決定，爾後葉脈隨著葉子成放大生長，但無法解釋已木質化死去的葉脈木質部如何一同生長延長。

為了得知木瓜種子外膜汁液，是否能抑制其他作物的發芽，並且為了知道在何種情況下的木瓜汁液，有最大的抑制效果，因此我們設計不同實驗，以不同條件的木瓜種子外膜汁液，觀察對植物發芽的影響。根據實驗結果得知，木瓜種子外膜汁液可抑制其他作物的發芽，但木瓜種子外膜汁液成份，目前仍不得而知，希望將來能與實驗室合作分析其成份。

在生物課時，我們學到了動物肌肉與骨骼的運動。內骨骼動物是利用肌肉與骨骼運動，但根據我們的知識，昆蟲並不具有內骨骼，且肌肉無法附在外骨骼上作運動。因此我們做了一連串的研究。在實驗中，我們發現了比骨骼更輕、更薄的腱筋纖維和基節中控制方向的三對拮抗肌。我們也把跳躍足和步行足作比較，並發現跳躍足和步行足的異同點。最後，我們將外骨骼和內骨骼動物作比較，發現了昆蟲跳躍的秘密。

我們實驗的靈感是來自洋紫荊的豆莢，藉著已學過的種子萌發與幼苗生長的資訊，我們想要來探究在固定環境下種子在豆莢內分布對種子萌發的影響，有可能就好比輸水的配給方式，水分或養分的吸收而有所不同；我們先設計實驗，測出對於種子萌發最好的環境，再分別種植大量的種子，紀錄並比較前、中、後不同分布位置種子的萌發情形；因為在類似水廠配給下，就推測在較接近豆莢蒂頭部份的種子會較容易萌發。

隨著糧食需求增加及環境變遷，如何增加作物產量與抗逆境能力成為重要課題。本研究擬藉由增加水稻維管束密度，改造葉片結構使其趨近C4模式。由台灣水稻插入性突變體庫(TaiwanRiceInsertionalmutantdatabase;TRIM)選得維管束密度較高F1,F23,及F24等三個突變株，比對植株表型與T-DNA插入之關連性，發現此三個突變株之性狀均與T-DNA插入密切相關。其中，F1突變株維管束密度最高，植株較矮小，更可減少風雨來時植株倒伏死亡的機率；F23分蘗數增加47.7%，具有高產量之潛力；F24突變株維管束密度增加量較低，但植株生長趨於正常，對產量之負面影響較小，加上T-DNA插入活化鄰近兩個與逆境反應相關之基因，應具提升產量及逆境耐受性。未來可將這些基因轉殖至水稻中，增加光合作用效率，為糧食危機帶來契機。