全國中小學科展

依全國中小學科展屆次查詢

依相關評語查詢

生物(生命科學)科

海鱺血清對海鱺鰭細胞成長的影響

本文以動物細胞培養方法探討Leibovitz medium L-15培養基中以海鱺血清取代胎牛血清來培養海鱺鰭細胞株(CF-2)的可行性。結果發現L-15培養基中以0%、50%、75%、87.5%及100%海鱺血清取代胎牛血清濃度來培養海鱺鰭細胞,24小時後其附著率分別為51.9%、51.9%、54.6%、26.2%及24.0%;附著細胞中含破損細胞比率亦隨著海鱺血清濃度提高而增加。以同樣條件(缺取代87.5%組)培養海鱺單層細胞,6天後計算細胞數目,發現其細胞數分別為最初細胞數的4.16、10.84、11.84及9.2倍。這些結果說明海鱺血清中雖具有影響CF-2附著的因子,但也含有促進CF-2增殖的因子。CF-2細胞過馴化後可例行培養在L15-1.25/8.75培養基,顯示海鱺血清具有大量取代胎牛血清來培養魚類細胞株的潛力。

被遺忘的隱憂—下午茶(探討咖啡因對果蠅生長發育的影響)

前言本實驗利用果蠅為研究材料,將幼蟲及成蟲飼食於不同咖啡因濃度的食物下,觀察咖啡因對其成長、生育及反應能力的影響。實驗結果顯示,隨著服用的咖啡因劑量愈高,果蠅產卵的總數也愈少。且發現咖啡因會使果蠅幼蟲反應遲緩,若親代於生殖期服用咖啡因亦會對子代幼蟲反應造成影響。另外若幼蟲期服用咖啡因,會使得幼蟲的生活史拉長、發育遲緩,但若親代於生殖時服用咖啡因,並不會對子代幼蟲型態發育造成影響。此說明了咖啡因對於果蠅幼蟲均會造成影響,且影響的層面不盡相同。

雞屎藤纏繞行為研究

本研究發現,自然狀態下,雞屎藤必須在與水平面夾約4度以上的向上竿子才能纏繞,向下、水平皆不能。匍伏地面生長或懸垂生長一段時間後,也不能纏繞,但其側芽仍有纏繞能力。由定時攝影發現具纏繞能力的芽,在尚未纏繞目標前,會自發性做左旋的旋繞擺盪,我們稱為自旋。由強制右旋實驗,認為向觸性並非單單碰觸,尚須要持續的緊靠方能完成纏繞,而自發性的左旋旋繞行為便提供了緊靠的力量。已纏繞上竿子的雞屎藤,自芽頂算起第4到第5節間有最大生長速度。搜索行為時,幼芽旋繞的角速度幾乎不變,自繞上竿子後,有逐漸下降的趨勢。我們認為與纏繞方向相反的分重力,能強化幼芽自旋,方能表現纏繞行為。如果以旋轉提供方向、大小適當的加速度,則可以使雞屎藤水平纏繞。

藻生貴脂-以竹嵌紋病毒或其衛星核酸載體建立綠藻之高效率轉殖系統

綠藻(Chlorellasp.strainDT)為含有大量油脂的球型單胞藻,容易大量培養,目前研究証明以電穿孔法能獲得最佳化的轉殖效率。而竹嵌紋病毒(Bamboomosaicvirus,BaMV)已成功發展為表現外源蛋白的載體,其衛星核酸(satelliteRNA)的載體系統則仍在發展階段。本實驗目的有二,第一為比較BaMV及衛星核酸(satBaMV)載體,以建立較高效率的轉殖系統。第二為延伸應用生物課程中所提到的基因轉殖技術。實驗中利用電穿孔法將質體轉入綠藻中,比較篩選抗藥性細胞數、計算轉殖成功率。經PCR檢測後發現以satBaMV為載體的轉殖成功率較高。未來如能成功建立完整的衛星核酸載體轉殖系統,可將特定基因以此系統轉殖入綠藻以增加綠藻產油量,正式成為新興生質能源,以因應能源危機。

背著房子走天涯-蝸牛對光、電、環境刺激的反應

本實驗旨在觀察蝸牛之本能、適應、記憶及學習等行為。首先我們建立蝸牛的實驗基模,觀察到蝸牛具有短期記憶,並測出蝸牛簡單的記憶保留量與遺忘曲線。實驗基模建立後第二天,再以光、電及振盪等環境刺激來干擾蝸牛並記錄其行為的改變。我們觀察到蝸牛具有學習行為的歷程特徵具有學習行為的歷程特徵:即是行為的獲得、消弱和自發性恢復的現象,並具有古典制約學習行為 ( classical conditioning learning)。充份顯示出蝸牛具有較高級的記憶與學習行為,應非簡單的軟體動物。此外,蝸牛對環境振盪與電壓刺激有適應性,先前得到的短期記憶雖受到短暫的干擾,但多次振盪實驗後即可恢復;且電壓大小與蝸牛記憶的干擾度成正向關係。

植物維管束的電模型建構

植物電訊號目前已在番茄、胡蘿蔔、馬鈴薯上證實可應用作為植物的健康情形、細胞內澱粉分佈甚至於地震偵測。過去文獻研究證明,電訊號可以在細胞間內以及整株植物間藉由原生質絲以及維管束傳導。在一次進行植物電訊號偵測時,發現樹幹有電容特性,因此我們認為必須先找出樹幹正確的等效電路模型依據,才可正確做植物電訊息應用。然而現今研究並沒有正確的喬木維管束中等效電路模型。因此本研究建構喬木中微管束的等效電路模型。此外,本研究也利用實際電路模型做充放電實驗比對樹幹充放電曲線證明等效電路之正確性,以及擴大偵測樹幹橫向面積,發現此等效電路模型符合電阻電容串聯特性,更證實本等效電路的正確性。

酒精和尼古丁對斑馬魚胚胎發育的影響

生物胚胎的發育過程,如果接觸到某些外來的藥物,就有可能會增加胚胎異常的機率,導致某種器官畸形發育,甚至死亡。本實驗利用斑馬魚胚胎為材料,將受精卵浸泡於不同濃度的酒精及尼古丁溶液,觀察其對胚胎發育的影響。結果顯示浸泡於酒精的胚胎,會造成軀幹彎曲、尾部扭曲、眼睛和頭顱變小,色素分佈異常,內耳的三半規管發育畸形,心包膜、卵黃囊和氣鰾有膨大等現象。利用頭骨染色、組織切片與定位雜交法,進一步了解酒精對胚胎頭骨及眼睛的發育的影響,發現頭骨縮短、鰓弧角度變大、篩板消失,另外眼睛的細胞型態也有分化異常的現象。而以尼古丁浸泡的胚胎,其卵黃囊膨大、色素變淡,且隨著尼古丁濃度上升胚胎死亡率有上升的趨勢。由此實驗結果證明酒精和尼古丁會對胚胎發育造成影響。

黃金海岸正榕生物與環境交互作用

我們前往離本校12 公里的黃金海岸10 次,以簡單及自製器具,測量正榕防風林「迎風面」和「背風面」16 項生物及環境因子。從源頭因子「風」順流而下,環境影響生物,生物修飾環境,探討各因子關係。結果如圖。上游:「迎風」影響「樹高」,「樹高」又影響「背風」。「樹間距」是更上游因子,擾亂而使「風」與「樹側彎長或角度」的關係不顯著。「風」影響「葉疏密度、蒸發時間、土壤濕度」。中游:「葉疏密度、蒸發時間、溫度、土壤濕度」彼此交互作用。「糞土濕度」受蚯蚓本身吸水影響而與「風」關係不顯著。下游:「葉疏密度、蒸發時間、土壤濕度」分別影響其下游「榕果疏密度、氣孔密度、草覆蓋度」。「溫度、草覆蓋度」影響「螞蟻種類與數量」。

福壽螺,來杯咖啡吧!

本實驗主要是在了解咖啡因對福壽螺的影響。我們將1.5± 0.5 g 的福壽螺浸泡於不同濃度的咖啡因溶液,連續6 天觀察其活動力及存活率,並利用數學線性回歸的方式計算出咖啡因對福壽螺48 小時的半致死濃度(LC50(48))為0.52%。接著以0.52% 的咖啡因溶液測試1 . 3 ±0 . 5g、2 .5 ±0. 5g、3. 5 ±0 .5 g 的福壽螺4 8 小時的死亡率為90%、70%、52%,將1.3±0.5g 的福壽螺浸泡於0.5% 的咖啡因溶液,以溫度為變因,實驗發現福壽螺的死亡率會隨著溫度升高。另外將1.3 ±0.5g 的福壽螺以重量配對並標記後, 接受0.01%及0.005%咖啡因溶液對食慾影響的試驗,得知咖啡因確實可降低其食慾。進一步將剛孵化的初生螺置於0.01%咖啡因溶液中,則可發現咖啡因具抑制初生螺成長速率的效果。最後我們以3 0 g 的市售咖啡粉加蒸餾水配製成6 0 0 m l 的咖啡溶液, 將福壽螺浸泡於其中4 8 小時後, 便能使福壽螺的死亡率達到5 0%以上, 其致死效果約與LC50(48)相當。根據以上的實驗結果,我們認為咖啡因對福壽螺之生理上及存活率上有明顯的影響,且若以市售咖啡飲料配製成足量濃度取代純化咖啡因,也有使福壽螺半數致死的效用,因此將咖啡因應用在福壽螺的防治上是具有發展的可能性的。

身首異處,記憶猶存!?

以各種不同的刺激如電、光、溫度、磁,施加於渦蟲,觀察其反應,以判定渦蟲的趨性,再使用制約的方法,使其改變原本的趨性藉此達到學習的效果,再對訓練後具有學習成果的渦蟲進行切割,探討渦蟲經斷裂生殖後所產生的子代的記憶效果。