基因解碼之後的發展-後基因體時代-上 (Post Genome Era)
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李冠群助理教授責任編輯

建立細菌人工染色體（Bacterial Artificial Chromosome,BAC）是人類基因組計劃(Human Genome Project , HGP)的定序方法之第一步，接著利用染色體步移(Chromosome Walking)技術，以及高速的自動定序技術(High-throughput Sequencing)，提高了定序的效率，組合出完整的人類基因圖譜。

自從Craig Venter創立的賽雷拉公司（Celera Genomics）加入定序的行列後，讓人體基因體草圖解序在2000年6月完成。人類染色體共有約三十億個鹼基，其中約包含有三萬多個基因。 Continue reading →

淺談蠶豆症-下 (Glucose-6-Phosphate Dehydrogenase Deficiency)
臺北市立建國高級中學生物科蔡敏麗老師/國立臺灣大學動物學研究所陳俊宏教授責任編輯

大家都很清楚紅血球的功能為攜帶氧氣，故紅血球常處於高氧的環境中，當氧分子濃度過高時容易形成一些過度活潑的自由基如 O₂．及H₂O₂ 等物質（圖2），而這些自由基的形成會損壞細胞膜的完整性，甚至導致細胞死亡。紅血球若想避免受這些自由基的破壞，則須有一套的抗氧化防衛系統，此系統即利用葡萄糖代謝過程中的五碳醣磷酸鹽途徑所產生的NADPH，NADPH可協助還原態麩胱甘肽(GSH)的形成且維持較高濃度，高濃度的GSH可有效的移除細胞內的自由基（圖3）。 Continue reading →

淺談蠶豆症-上 (Glucose-6-Phosphate Dehydrogenase Deficiency)
臺北市立建國高級中學生物科蔡敏麗老師/國立臺灣大學動物學研究所陳俊宏教授責任編輯

在臺灣，蠶豆症是大家蠻熟悉的先天性遺傳疾病，下列一些問題值得大家進一步來探討，如：為何要稱為蠶豆症？吃了蠶豆或一些特殊藥物為何會造成溶血？這種不利個體生存的基因為何沒有被淘汰？

蠶豆症的名稱起源

蠶豆症之所以會以「蠶豆」得名，是因為過去曾有住於竹北客家庄的幼童吃了煮熟的蠶豆後，出現發燒、臉色蒼白、血色尿及黃疸等症狀，幾天之後竟有五名孩童相繼死亡，經公衛學者調查發現，這些孩童是得了急性溶血性貧血，其體內紅血球大量破裂。再進一步研究發現，這些幼童的紅血球都缺乏葡萄糖-6-磷酸去氫酶 (glucose 6-phosphate dehydrogenase; G-6-PD) 這種酵素，若食用蠶豆此種含較多的「氧化性物質」的食品時，體內紅血球便會受不了而破裂，所以「G-6-PD 缺乏症」在臺灣就被冠上「蠶豆症」的俗稱了。 Continue reading →

第六感（Sixthsense）
台北市立和平高級中學生物科林元露老師/國立台灣大學動物學研究所陳俊宏教授責任編輯

有時你會莫名其妙的對某個人有好感，或是莫名其妙的否定某個人，這就是我們所說的第六感，第六感其實跟費洛蒙有關係。

在1999年時，McClintock在美國芝加哥大學的研究小組首度證明人類費洛蒙的存在。他們的研究發現，女性腋下的分泌物可以調控女性的排卵週期。George Preti在費城的研究小組發現，當他們把男性腋下的分泌物濃縮至棉墊後，讓志願接受實驗的女性攜帶長達六小時，接著再觀察她們體內激素黃體成長激素(LH)的變化，實驗結果發現，男性腋下的分泌物一樣含有會調整女性排卵週期的化學分子，而這些分子似乎會讓女性受試者釋放壓力而達到心情放鬆的效果。這個結果間接暗示人類可藉由費洛蒙調整內分泌系統，進而促進生理反應的改變。 Continue reading →

人體的化學感覺（Chemical Sense）
台北市立第一女子高級中學生物科胡苓芝老師/國立台灣大學動物學研究所陳俊宏教授責任編輯

研究人體感覺的主題向來是諾貝爾獎的常客。以視覺為例，於1911、1967及1981年，共有七位學者因研究眼睛感光原理及視覺訊號處理而獲獎；在1914及1961年，則是由兩位研究內耳前庭(平衡覺)與耳蝸功能(聽覺)的學者得獎。近年來由於化學感覺（味覺與嗅覺）的分子生物學相關研究有了長足的進展，2004年生理及醫學諾貝爾獎即頒獎給兩位致力於嗅覺研究的學者Richard Axel (Columbia University) 及 Linda Suck (Fred Hutchinson Cancer Research Center at Seattle)，表彰他（她）們率先運用分子生物學結合神經科學的方式研究人體感覺，找出嗅覺受體的基因家族，揭露嗅覺傳遞機制，奠定對嗅覺領域研究的基礎。

相關研究發現鼻腔嗅覺粘膜上擁有數百萬個嗅覺細胞，而嗅覺受器的基因約有千種，每個嗅覺細胞只單獨表現一種嗅覺受器的基因，同一類型的受器負責偵測少數種類的氣味分子，因此嗅覺細胞的氣味感受具有高度的專一性。同時，因為單一種氣味分子，可能活化不只一種嗅覺受體，故氣味的刺激是由不同數量及組合的嗅覺細胞，受到不同程度的活化或抑制而形成，此即人體能夠辨識和記憶上萬種不同氣味的原因。再者，帶有相同受體的嗅覺細胞會連結到嗅球中相同的嗅絲球體，訊息從此初級區域傳遞到腦中其他更高級的分區進行處理，最後由大腦嗅覺中樞和其他部位進行訊息的組合（圖1）。 Continue reading →

呼吸有這麼簡單嗎？ (Breathing)
臺北市立建國高級中學生物科蔡敏麗老師/國立臺灣大學動物學研究所陳俊宏教授責任編輯

所謂的肺呼吸即是指肺在收縮與擴張的過程中交換氣體的動作。肺臟是由肺泡組成，而肺泡則是由單層扁平的皮膜組織及彈性纖維組成，並不包含肌肉組織。所以，肺的脹縮不是主動的，而是所處的胸腔內壓力改變，導致肺內壓力與外界壓力差而引起氣體流動的結果。

圖1為正常呼吸下，肺容積、胸膜壓(胸膜腔內壓力)及肺泡壓的變化曲線，由圖1可看出，當吸氣時，肺泡壓變小且比外界的一大氣壓小約1cmH₂O （可標示為－1），此外界與肺泡間的壓力差，導致氣流由外界（高壓）進入肺泡（低壓），此即為吸氣，此一輕微的負壓可使肺臟在2秒內吸入約0.5升的氣體。相反的，當呼氣時，肺泡壓比外界的氣壓大約1cmH₂O （可標示為＋1），氣流便離開肺泡至外界，此即為呼氣，此正壓可使肺臟在2~3秒內呼出約0.5升的氣體。 Continue reading →

紅麴（Monascus）在食品加工上的妙用
台中市立西苑高級中學國中部自然領域李蕙芳實習老師/國立台灣師範大學生命科學系張永達副教授責任編輯

隨著健康食品（Healthy food）的熱潮，有降低血脂、降低膽固醇（尤其是LDL，低密度脂蛋白膽固醇）、降血壓、降血脂、防癌與降血糖等功效的紅麴，因而更廣泛的流通。早在北宋初年陶古在清異錄中提到「用紅麴煮肉」，與元朝吳瑞賺的日用本草：「用紅麴釀酒，破血行藥勢」中的記載可知，數千年前的中國，已將紅麴運用在烹調與製酒上。可見，紅麴除了用在健康食品外，也廣泛的應用在食品加工上。

在自然的環境中，紅麴的孢子存在於穀類、澱粉、新鮮牧草、泥土、橡膠、魚乾、河川表面沈澱物及松樹組織中；分類上屬於真菌界、子囊菌門（Ascomycota）、散囊菌綱（Eurotiomycetes）、散囊菌目（Eurotiales）、Elaphomycetaceae、Monascus。而工業一般使用到的紅麴約有Monascus pilosus、Monascus purpureus、Monascus ruber、Monascus floridanus、Monascus pallens與Monascus sanguineus等。在食品加工上常使用的紅麴是Monascus purpureus。

紅麴在製造過程中必須要注意米種的選擇、優良的菌麴、適當的溫度與適當的補水。醱酵時間約一星期左右，米粒經過紅麴菌醱酵之後，蛋白質與脂肪的含量會增加，澱粉下降，並產生許多紅麴菌的代謝物，如：食用色素、芳香物質、紅麴黴素Monascidin及降膽固醇物質-紅麴素Monacolin K。 Continue reading →

蜜蜂到哪兒去了？-下（Vanishing Bees）
台北市立建國高級中學生物科朱芳琳老師/國立台灣師範大學生命科學系張永達副教授責任編輯

但是根據賓州州立大學的研究人員發現，雖然花粉中確實具有多種農藥，有些甚至檢驗出高達35種，但是似乎沒有任何一種要為CCD負責任，因為花粉存在農藥幾乎是普遍現象，某些未出現CCD現象的健康蜜蜂群，其所產的花粉與花蜜農藥含量比例甚至比出現CCD的蜂群更高。

營養不良也是許多科學家懷疑的重點之一，過去各式各樣的花朵提供蜜蜂各種不同的食物，但在人工的環境中，花種單純了、雜草不見了，在在影響到蜜蜂食源的多樣性，所以現今許多養蜂者都需要另外為蜜蜂準備蛋白質補充品。不過這個可能性也在經過檢測後排除，同樣的，罹患CCD蜂群的營養狀況並未比健康得來的差。因此單是營養不良無法解釋CCD。 Continue reading →