關於柯霍氏假說（Koch’s Postulates）-上
台中市立西苑高級中學生物科李蕙芳實習老師/國立台灣師範大學生命科學系張永達副教授責任編輯

當寄主、病原體與環境三者都適合疾病發展的情況下，才可能造成病症的發生；而判定病原體是治療病症極為重要的步驟。但症狀可能是由很多種病原體同時造成的，到底要如何才能確定造成病症的元凶為何？柯霍氏假說（Koch’s postulates）是病理學中所認可的判斷方式，並廣泛的運用在病原體的診斷上。 Continue reading →

氮循環 (Nitrogen Cycle)-下
臺北市忠孝國民中學自然領域張馨文實習老師/國立臺灣師範大學生命科學系張永達副教授責任編輯

根據劉業經「樹木誌」中的記載，達耶魯族祖先的遺訓：「於墾植三年後，栽植赤楊，再耕時，土壤可變肥沃，節省勞力。」此段話中，即是證明在非豆科植物中也具有肥沃土壤的功用。 Continue reading →

氮循環(Nitrogen Cycle）-上
台北市忠孝國民中學自然領域張馨文實習老師/國立台灣師範大學生命科學系張永達副教授責任編輯

相對於高等植物本身沒有「固氮」的能力，游離固氮之少數的細菌及藍綠藻具有「固氮」能力，具有雙氮酶 (dinitrogenase) 可將氮分子還原為氨。事實上，植物中少數具有固氮作用的例子也非植物本身具有固氮能力，例如: 滿江紅屬(Azolla)植物和藍綠細菌的魚腥藻屬(Anabaena)共生，或是豆科植物必須與根瘤菌共生。異營性的根瘤菌是土壤中常見的桿狀細菌，它本身並沒有固氮能力，當植物的根部受根瘤菌的感染形成根瘤時，根瘤菌才具有固氮能力。而不同品系的根瘤菌與植物之間具有專一性，不同種類的豆科植物之間，其共生固氮能力也不同。 植物根部的分泌物吸引根瘤菌集中到根部，根瘤菌(rhizobium)附著在表皮及根毛細胞上，經由根毛的傷口進入寄主植物之根部，之後根瘤細菌侵入根細胞，形成感染絲 (infection thread) 並引起豆科植物根部的皮層細胞增生，在根皮層形成根瘤，根瘤菌生長在根瘤組織中，並且特化出具有固氮能力的類菌體（bacteroid），外圍由一層膜(envelope)包圍著，膜中含有豆血紅素（hemoglobin）控制氧氣進出類菌體的量，使得根瘤菌具有能進行固氮作用的能力，如果根瘤內沒有豆血紅素，那麼根瘤的固氮活性也就跟著消失。 Continue reading →

遺傳學的發展（Genetics）-下
台中市雙十國中自然領域王淑卿教師/國立台灣師範大學生命科學系張永達副教授責任編輯

摩根的研究成果可歸納為三項： (1)基因位於染色體上，是遺傳的基本單位，基因的突變會導致演化。 (2)某特定基因存在於X染色體上，Y染色體上則無對應的基因座（genetic loci），例如眼色基因（eye- color gene; white eye gene）。
(3)果蠅紅眼基因位於X染色體上，且為顯性，突變後會產生隱性的白眼基因。 雌果蠅（XX）必須兩個等位基因皆突變為隱性，才會出現白眼雌果蠅；而雄 果蠅（XY）只要一個等位基因突變為隱性，就會出現白眼雄果蠅。此理論即今之性聯遺傳（sex-linked inheritance）。
摩根曾質疑達爾文的演化論和孟德爾的遺傳法則，但經過長年鍥而不捨的實驗，他提出的「染色體–基因–性狀」之關聯性，奠定了遺傳學（genetics）、發生學（development）、演化論（evolution）三大領域的基石，開拓二十世紀現代遺傳學與分子生物學之範疇。 1937年，美國布萊克斯利(A.F. Blakeslee)以秋水仙素誘導產生多倍體曼陀羅。繆勒(H.J.Muller)利用X光照射果蠅誘導產生大量的突變種，以進行各種遺傳研究；又發現幅射線X光會導致生物突變而致病或死亡。因對遺傳學發展有偉大貢獻而獲得1946年諾貝爾生物或醫學獎。

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遺傳學的發展（Genetics）-中
台中市雙十國中自然領域王淑卿教師/國立台灣師範大學生命科學系張永達副教授責任編輯

1910年，摩根有位學生–英國普利地斯（Joseph Priestley，1866-1945）一次到實驗室無意中發現一隻白眼果蠅（自然突變種），進行一系列實驗後，探究「為什麼白眼果蠅都是雄性？」。 1910年7月，摩根在科學（Science）期刊發表「果蠅的性聯遺傳（Sex limited inheritance in Drosophila）」論文，提出「某特定基因存在於X染色體上（即今之性聯基因- sex linked gene）」，更進一步證實遺傳的染色體學說。 Continue reading →

遺傳學的發展（Genetics）-上
台中市雙十國中自然領域王淑卿教師/國立台灣師範大學生命科學系張永達副教授責任編輯

1906年，遺傳學（Genetics）名詞最早是英國劍橋大學教授貝特森(William Bateson，1861~1926 )提出,並定義：「遺傳學是一門研究生物遺傳和變異規律的科學」。1909年，貝特森和彭乃特(R. C. Punnett，1875~1967)研究豌豆花色與花粉形狀等，結果並不符合孟德爾遺傳法則，這是史上最早發表連鎖現象（linkage）現象的論文。
1909年，丹麥遺傳學家約翰遜（Wilhelm Johnson，1857~1927）提出基因（gene）的名詞，取代孟德爾之前提及的遺傳信息因子（factor），並明確指出基因型（genotype）與表現型（phenotype）之差異。1910年，德國植物學家科倫斯(C. Correns，1864-1935)將孟德爾提出的遺傳理論稱為孟德爾定律（Mendel’s Laws）。後人為紀念孟德爾的偉大貢獻，並在其修道院成立了紀念館。 至於性染色體的發現也是在混沌未明的知識中經過許多科學家的努力，由實驗結果慢慢探究而知。1891年，德國動物學家亨金（H. Henking）描述精子和卵形成前的減數分裂過程，並於雄椿象減數分裂過程中發現不配對的染色體，將之命名為X染色體（註：X代表“未知”之義），他是第一個發現性染色體的學者。

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染色體學說(Chromosome Theory of Inheritance)-下
台中市雙十國中自然領域王淑卿教師/國立台灣師範大學生命科學系張永達副教授責任編輯

20世紀初期科學界掀起證實孟德爾理論的熱潮。緣起於1900年，荷蘭植物學家狄費里斯（Hugo De Vries) 是第ㄧ個發表相關論文的人，他以雪白麥瓶草和罌粟進行雜交實驗，歷經八年育種實驗（1900年）得到一些遺傳法則。
不料於撰寫論文期間，發現孟德爾早已於1886年提出相似的實驗結果，因此在論文中引述孟氏的遺傳法則。 同年德國的科倫斯(Karl Erich Correns) 及奧地利的丘歇馬克(Erich Tschermak)，先後分別於論文肯定孟德爾的遺傳法則。經過這三位科學家證實孟德爾的理論也適用於其他生物，被埋沒的天才–孟德爾於34個寂靜的春天後才開始展露頭角。另外狄費里斯無意中發現一株野生月見草的形態與一般品種不同，取回實驗室栽培後發現是性狀突變種。於1901年，提出突變論(The Mutation Theory)，他提出突變是造成達爾文提出物種演化的主要因素。

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染色體學說(Chromosome Theory of Inheritance)-上
台中市雙十國中自然領域王淑卿教師/國立台灣師範大學生命科學系張永達副教授責任編輯

1865年一位奧地利的傳道士–孟德爾（Gregor J. Mendel，1822~1884），在布隆博物學會（Proceedings of the Natural History Society of Brunn，1866）上發表「植物雜交試驗」論文，這是他歷經8年豌豆實驗以數學統計的所得的遺傳規律。1866年約有120間圖書館接到這篇論文的刊物，但它卻在書架上蟄伏了34年而乏人問津。

1868年，雖然孟德爾被任命為當地修道院的院長，在科學界卻是孤寂而終。直至1900年，這本揭開現代遺傳學序曲的論文，因為有三個科學家推崇其論文，才開始廣受科學界的肯定，後人並尊稱孟德爾為遺傳學之父( the father of Genetics.)。

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