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  • 蜜蜂到哪兒去了?-上(Vanishing Bees) 2009/04/21

    蜜蜂到哪兒去了?-上(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

    想喝杯蜂蜜嗎?找蜜蜂就對了!但蜜蜂對於我們的幫助可不是只有提供一杯蜂蜜而已,除非你每天只吃白米飯,否則我們食用的各式蔬菜與水果,都少不了蜜蜂的授粉,才能順利結成果實與製造種子。

    近兩年,包括美洲與歐洲等地,陸續傳出蜜蜂集體消失的奇異事件,這有如自然界的CSI犯罪現場劇情,已引起各方人士的重視,同時也讓人們發現,原來我們的糧食如此依賴小小的蜜蜂。以美國為例,蜜蜂每年的產值達150億美元,1/3的作物須仰賴蜜蜂傳粉,蜜蜂的消失不僅是一個物種的危機,也是人類糧食的危機。 Continue reading →

  • 國際自然保育組織-下( The World Conservation Union) 2009/04/21

    國際自然保育組織-下( The World Conservation Union)
    台北市立建國高級中學生物科童禕珊老師/國立台灣師範大學生命科學系張永達副教授責任編輯

    世界自然基金會(World Wide Fund for Nature, WWF)
    http://www.wwf.org/


     
    世界自然基金會(World Wide Fund for Nature, 簡稱WWF)由英國史考特(Peter Scott)爵士於1961年所創辦,他選定貓熊並親自設計成為基金會的象徵;同年7月,史考特爵士聚集了16位學者專家於瑞士開會,發表「The Morges Manifesto」宣言,並於9月11日,正式成立世界野生動物基金會(World Wildlife Fund, 簡稱WWF);其後,WWF 更名為世界自然基金會,但仍延用相同的簡稱;這樣的改變顯示該組織的保育重點由過去單純地保育野生動物物種,提昇到保育整體生態系的完整性。多年來,WWF對環境保護不遺餘力,是目前全球最大的國際性民間保育組織。 Continue reading →

  • 國際自然保育組織-上( The World Conservation Union) 2009/04/21

    國際自然保育組織-上( The World Conservation Union)
    台北市立建國高級中學生物科童禕珊老師/國立台灣師範大學生命科學系張永達副教授責任編輯

    隨著環境問題的惡化,如何自然資源的保育與永續利用、與世界各國共享環境資源之理念,已成為國際間受到重視的問題。為了達到尊重生命、維護生態系穩定、永續利用自然資源、以及提昇人類生活品質等目的,國際間成立了許多跨國性的保育組織,共同制定許多公約,來協調並規範各國保育政策的發展,這些組織對世界保育工作的貢獻極大,以下列舉二個較具代表性的國際組織,簡介如下:

    世界自然保育聯盟 (The International Union for Conservation of Nature and Natural Resources, IUCN )
    http://www.iucn.org


      
    1984年,由法國政府、瑞士自然保護聯盟及聯合國教科文組織(UNESCO)共同策劃成立世界自然保育聯盟(近年來改名為 The World Conservation Union,但仍維持IUCN之簡稱)。IUCN設立的宗旨在於解決並推動世界保育的及相關工作,以期能夠利用科學智識達到兼顧永續利用及改善民眾生活的目的,使人類能在和諧的環境下生活。 Continue reading →

  • 植物對鹽分逆境(Salanity Stress)的反應 2009/04/21

    植物對鹽分逆境(Salanity Stress)的反應
    台北市立建國中學生物科劉玉山老師/國立台灣師範大學生命科學系張永達副教授責任編輯

    鹽分逆境通常指土壤中含有過量的離子,尤其是Na+和Cl,但也不侷限於這兩種離子;而低鹽逆境,亦即離子的缺乏,則常被視為營養上的問題。植物生長的環境中,鹽類濃度的變化很大。一般而言,沿海的鹽沼澤、內陸沙漠、內陸湖泊湖岸邊和過度灌溉的農地,是最容易發生高鹽逆境的幾個區域。依照植物對鹽害反應的不同,可將植物分為三大類。

    第一類稱為鹽土植物(Halophytes),如生長於河口沼澤地的紅樹林植物,是目前地球上最耐鹽的鹽土植物,當NaCl 的濃度在200〜500 mM 之間,仍能繼續生長。

    第二類稱為高鹽容忍性非鹽土植物(Salt-tolerant,nonhalophytes),如番茄。此類植物生長在高鹽環境時,個體仍能存活只是生長緩慢受到抑制。

    第三類則稱為敏感性非鹽土植物(Salt-sensitive,nonhalophytes),也稱為淡土植物(glycophytes),如稻。當他們生長在高鹽環境時,生長快速地受到抑制,在NaCl 的濃度低於50 mM,植物就受到不可修復的傷害。 Continue reading →

  • 解開細胞基本構造與功能的秘密—細胞膜外的構造(Plasma membrane) 2009/04/21

    解開細胞基本構造與功能的秘密—細胞膜外的構造(Plasma membrane)
    台中市立雙十國民中學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

    細胞是構成生物體的基本單位,就像一座小小工廠各自運轉各司其職。最早從虎克利用自製光學顯微鏡觀察軟木塞薄片以來,隨著科技進步,使用的儀器有穿透式電子顯微鏡(TEM)可以觀察細胞內部構造,以及掃描式電子顯微鏡(SEM)、掃描穿隧電子顯微鏡(STM)和原子力顯微鏡(AFM)以觀看細胞外部形態,終於解開細胞基本構造之謎。

    生物細胞中最大的是鴕鳥的卵黃直徑約5公分(cm),最小的是支原體又稱黴形體(mycoplasma)直徑約0.2奈米(nm,10-9公尺)是目前已知唯一沒有細胞壁的原核細胞,一般大小約1~100微米(um, 10-6公尺)。依據是否有細胞核可區分為真核細胞(eucaryotic cell)和原核細胞(procaryotic cell)。

    原核細胞由細胞壁、細胞膜、細胞質和DNA組成。細胞壁主要由肽聚醣構成,不同於真核細胞是由纖維素所構成。細胞質呈膠狀,內有核醣體可以製造蛋白質,但沒有其他膜狀胞器。細胞質中有一條環狀捲曲的DNA,沒有和蛋白質結合也沒有核膜包被。 Continue reading →

  • 細菌、酵母菌與植物間的基因殖選技術(下) 2009/04/09

    細菌、酵母菌與植物間的基因殖選技術(下)(Gene Cloning)
    南投縣草屯國民中學自然領域陳韋孜實習教師/國立臺灣師範大學生命科學系李冠群助理教授責任編輯

    細菌、酵母菌與植物間的基因選殖技術(上)

    載體在生物技術的應用上,目前種類有下列幾種:

    1. 質體(Plasmid):原為原核細胞(如細菌)中除了染色體DNA(genomic DNA)外所存在的環狀DNA,經由科學家加以改造後具有下列特徵:

    A.具有獨立的複製起始點。

    B.多種限制酶酵素切位(Multiple cloning site;簡稱MCS),可提供15 kb以內的外來基因嵌入。

    C.序列中含有選擇性標記基因(selection marker),可幫助篩選。由於宿主原核細胞的生長週期快(例如E. coli每20~30分鐘分裂一次),並且易於培養保存,因此成為目前實驗室中最常見的載體種類。 Continue reading →

  • 細菌、酵母菌與植物間的基因選殖技術(上) 2009/04/09

    細菌、酵母菌與植物間的基因選殖技術(上)(Gene Cloning)
    南投縣草屯國民中學自然領域陳韋孜實習教師/國立臺灣師範大學生命科學系李冠群助理教授責任編輯

    基因選殖(genetic cloning)是開啟現代生物遺傳工程相當重要的方法之一,透過基因選殖我們可以在短時間內自行在實驗室中大量合成所需要的基因片段,或者純化出所需要的蛋白質等,而其中扮演著關鍵性的角色莫過於「限制性核酸內切酶」(Restriction endonuclease;簡稱RE),亦稱「限制酶酵素」(Restriction enzyme),以及DNA接合酶(DNA ligase)。限制酶酵素可以專一性的在DNA序列中切割,而DNA接合酶酵素可將兩段DNA接合起來。自從1960年代末期在大腸桿菌中發現這類酵素至今,已有上百種RE已被陸續發現並應用於選殖技術上。

    目前使用基因轉殖的方式,是將目標基因利用RE與接合酶嵌入載體(vector)中,再將載體送至宿主細胞中進行複製,而所謂的載體其本身也是一段DNA,但因其可作為外來基因的攜帶者(carrier DNA),因此稱為載體。依照載體目的主要可分為cloning vector及expression vector。因為vector都會隨著宿主DNA複製及細胞分裂,故其中cloning vector主要是用來選殖並保存目標基因;而至於expression vector則是用來表現目標基因的訊息產物(如mRNA、蛋白質等),這類的載體於基因插入位上游含有啟動子序列,因此可表現出目標基因的訊息產物,但必須要注意的是針對蛋白質產物,其基因每三個一組的密碼子閱讀框架(reading frame)須符合原來載體的讀序(稱之為codon in frame),否則其基因產物會有問題。

     

    請接續細菌、酵母菌與植物間的基因選殖技術(Gene Cloning)(下)閱讀

  • 流感病毒簡介及流感疫苗的新趨勢(Influenza Vaccine) 2009/04/09

    流感病毒簡介及流感疫苗的新趨勢(Influenza Vaccine)
    南投縣草屯國民中學自然領域陳韋孜實習教師/國立台灣師範大學生命科學系李冠群助理教授責任編輯

    流感病毒可以分為A、B、C三型,其中A型流感病毒可以感染人、禽鳥、豬、馬、海豹、鯨魚等動物,而B 、C型流感病毒均只可以感染人類;目前已知在這幾型病毒中,A型流感病毒最容易引起全球性的大流行,因為A型病毒不只可以感染人類,亦可感染禽鳥以及多種哺乳動物,當單一細胞同時感染來自不同種生物的病毒,病毒就可能在釋出細胞時,隨機包裹8段不同病毒的基因(即(-) ssRNA),造成病毒的基因組重組,並產生新的病毒株,此作用稱為抗原轉變(antigenic shift)。

    除上述的變異方式,由於流感病毒的基因組為RNA,當病毒在宿主細胞內進行RNA複製時,因RNA依賴性的RNA聚合酶 (RNA-dependent RNA polymerase)不具有校正能力容易產生突變,造成病毒抗原的變異,但病毒本身仍為同一亞型,這種變異的發生稱為抗原漂變(antigenic drift)。每年所注射的流感疫苗,即是針對此種變異方式所設計的流感疫苗,包含兩種亞型A型流感病毒(H1N1、H3N2)及一種B型流感病毒的突變株;在人類的流行病學史上,H1N1及H3N2分別曾經於1918及1968年造成全球流感大流行,導致五千萬到一億的人口死亡。 Continue reading →