學位論文
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Item 台灣產天胡荽屬之分類研究(2005) 黃韋嘉本研究利用外部形態、花粉形態、細胞學及生態與地理分布等資料，針對臺灣產繖形科 (Apiaceae)天胡荽屬 (Hydrocotyle)植物進行分類研究。研究結果顯示在外部形態上，葉片形態、葉表面被毛形態、葉柄被毛形態、花序生長形式、花序總柄長短、花序中小花數目、果實表面微細形態是種間區別的重要特徵。生長形式、葉片微細形態、葉片大小、地理分布亦可作為分類依據的參考。花粉形態方面，花粉表面紋飾在種間具有差異，亦可作為分類依據的佐證。 細胞學研究方面，本研究共檢視了6個類群的染色體數目。其中，H. javanica (2n=ca. 66)與H. ramiflora (2n=ca. 84)兩個類群檢視結果與前人 (Liu et al., 1961)研究結果不同。阿里山天胡荽 (H. ramiflora)之染色體數目 2n=ca. 84為首度報導。 根據研究結果，將臺灣產天胡荽屬處理為8個種2個變種，共10個分類群。發現一個新的變種大屯山天胡荽 (H. dichondroides var. tatunensis)以及訂正兩個被鑑定錯誤的種類姬天胡荽 (H. delicata)及毛茛葉天胡荽 (H. ×ranunculifolia)，並且依據形態中間型和花粉可染率偏低，推測毛茛葉天胡荽為臺灣天胡荽 (H. batrachium)與大屯山天胡荽 (H. dichondroides var. tatunensis)之天然雜交。發現長期被忽略的兩個類群爪哇天胡荽 (H. javanica)和毛天胡荽 (H. dichondroides var. dichondroides)。確認長期沒有採集記錄的基隆天胡荽 (H. keelungensis)之存在，並將其處理為天胡荽的變種階級H. sibthorpioides var. tuberifera。Item 探討銀杏萃取物對條件化恐懼中不同階段之影響及其可能之神經機制(2005) 蘇雅雯; Ya-Wen Su人類利用植物治療疾病的歷史相當久遠。遠在五千年前，銀杏的功 效即被記載於「神農本草經」；另外中國著名的藥物著作「本草綱目」 亦有相關記載。近年來銀杏葉萃取物EGb761 更是引起西方國家的高度 關注，目前許多相關研究指出，銀杏萃取物EGb761 可用以改善年老人 的疾病，例如：暈眩、注意力喪失和失智等，具有影響神經內分泌機制 進而改善認知功能等功效。另外，EGb761 其中ginkgolides 和bilobalide 的 成分則為血小板活化因子(platelet-activating factor, PAF)之拮抗劑可改善血 小板凝集，用於治療哮喘、腦栓塞及心肌梗塞等心腦血管疾病。近來更 有研究報導指出，銀杏萃取物EGb761 具有促進認知(cognitive enhancer)和 緩衝壓力(anti-stress buffer)的功能。 本實驗利用恐懼所促進之動物驚跳反應(fear-potentiated startle)模式， 來研究銀杏萃取物EGb761 對於條件化恐懼學習四個不同階段之生理生 化影響。根據前人所提出之條件化恐懼實驗操作，在四種不同時間點給 予藥物或破壞腦區，分別代表動物在學習條件化恐懼之不同階段表現， 包括對新恐懼記憶的獲取(acquisition)、固化(consolidation)、表現(expression) 及消減(extinction)等。因此本實驗於特定的學習時間點，施以不同濃度的 藥物處理，從實驗結果顯示，銀杏萃取物EGb761 在條件化恐懼模式中， 於不同階段有不同的影響，EGb761 之投予能促進恐懼記憶之獲取和消減 作用；然則對於固化和表現作用則無顯著影響。 另外，前人的研究亦指出，杏仁核中的麩胺酸NMDA 型接受器和條 件化恐懼的消減作用有關，並且麩胺酸NMDA 型接受器拮抗劑對於消減 作用之拮抗需經過蛋白激MAP kinase 之活化。由本實驗的結果亦發 現，無論是周邊的腹腔給予麩胺酸NMDA 型接受器拮抗劑MK-801 或是 於中樞的杏仁核給予MAPK 磷酸化抑制劑U0126 都能有效拮抗EGb761 所促進之消減作用，而且杏仁核區之MAPK 磷酸化表現增加。因此，由 本研究一系列實驗結果推知，EGb761 會透過活化NMDA 接受器及增加 MAPK 的磷酸化，進而調控動物於條件化恐懼之消減作用。 最後，本實驗藉由銀杏萃取物EGb761 此認知功能促進劑來進行研 究，盼能使我們對於其在恐懼記憶形成的相關機轉有所瞭解，進而在消 除恐懼記憶的實驗中有所突破，使銀杏萃取物在開發及臨床上對於恐懼 失調的治療有更多的貢獻及應用。Item 東方果實蠅視蛋白Rhl研究(2004) 丘孟恩Item 面天樹蛙卵粒的水分維持研究(2003) 蔡筱蕙; Hsiao-Hui Tsai本實驗過程主要是在實驗室中控制不同環境條件，研究面天樹蛙 (Chirixalus idiootocus)卵粒如何適應陸地乾燥環境及其機制。 在本實驗中，以○1測試不同環境相對溼度下卵粒水分散失情形；○2測試失水的卵粒水分再吸收的速率；○3以不同失水程度的胚胎存活率，測試胚胎的耐旱性；○4比較卵鞘的有無對水分散失及胚胎耐旱性的影響；○5比較在同樣乾燥環境下，不同排列方式及不同基質含水量對卵粒水分散失的影響等方法研究面天樹蛙卵粒在水分維持及乾燥適應方面的能力。 實驗結果顯示：面天樹蛙卵粒與其他陸生兩生類卵粒一樣，對水分有極大通透性，且無法防止水分蒸散至空氣中。卵粒中大部分水分的蒸散，並不會影響到胚胎發育；且卵粒自周圍環境中吸水來補充水分能力很強。卵粒的卵鞘(capsule)在實驗結果顯示無法防止水分散失，但其可作為蓄水處所，使得卵粒水分蒸散時不容易影響胚胎發育。另外，胚胎發育快速(受精後約五天可發育成蝌蚪) 、胚胎耐旱性高(可忍受失水達總重80%以上) 等特徵，配合雌性親代在產卵時適當微棲地的選擇及特殊的築巢行為，使得面天樹蛙的卵粒能成功的適應台灣中低海拔(亞熱帶及溫帶)的氣候而在陸地上普遍繁殖後代。Item 美洲蟑螂運動中觸角的擺動模式之研究(2003) 李星黎Item 水生食物網網絡中的寄生關係(2010) 陳宣汶寄生蟲是生態群聚中重要的一部分；但是直到最近，寄生蟲才較常被納入食物網的研究中。利用最近發表的文獻資料與相關的網絡分析工具，我的研究嘗試釐清寄生蟲在水生生態系的食物網網路中所扮演的角色。首先，本研究闡明寄生蟲在食物網中並非隨機分布的，而是與其宿主在食物網的位置有關。宿主在食物網的位置如果擁有較多的獵物種類、較靠近所有的獵物、或是能從食物網的底層往上累積較多的資源，其寄生蟲之種類多樣性便較高。相對的，若是宿主在食物網的位置有較多的掠食者、較靠近所有的掠食者、或是位在許多食物鏈路徑的必經之處，則此宿主的寄生蟲往上傳遞的比例越高。再者，本研究利用生態模式模擬食物網加入寄生蟲後，其網絡強固性之變化。首次將寄生蟲所造成之網絡強固性減少，分成網路的結構複雜性改變與寄生蟲特性兩個成因來探討；研究結果顯示造成食物網強固性減少的主因在於寄生蟲對宿主資源利用的可替代性較低。本研究建議利用寄生蟲對次級滅絕特別敏感的特性，可將寄生蟲當成食物網功能是否完整之領先指標。最後，本研究以過去食物網中物種的拓樸重要性指標為基礎，延伸加入食性營養關係中能量流動方向性的正負符號概念，發展出一套新的具正負符號的拓樸重要性指標。此一指標涵括食物網中的上行與下行效應、直接與間接作用，可用來定量物種間彼此的交互作用。應用此一新指標在包含寄生蟲的食物網資料上，可幫助我們進一步釐清寄生蟲在食物網中的角色與和其他功能群間的交互關係。Item 應用斑馬魚作為研究端腦突觸可塑性及智能障礙疾病的模式(2012) 吳民聰; Ming-Chong Ng硬骨魚類的端腦在學習與記憶的形成過程中扮演著重要的角色，其中又以端腦背側的外側區(Dl)與中側區(Dm)最為關鍵。利用螢光追蹤方法可發現，將螢光染劑置入D1區後，螢光物質會由Dl往Dm傳遞，這現象意味著兩者之間的神經纖維有緊密相連的關係，但目前探討Dl－Dm間突觸傳遞現象的研究還非常稀少。斑馬魚是一種廣泛應用於探討藥物成癮、焦慮以及學習和記憶等研究的模式動物。本論文的研究目的之一即以電生理技術，探討在斑馬魚端腦中Dl－Dm投射路徑的神經傳遞與突觸可塑(synaptic plasticity)現象。從結果可觀察到，在Dl給予一次電刺激能引發Dm產生一個負電位之電場電位(field potential, FP)，且該FP能被AMPA/kainate受器拮抗劑CNQX、0.5 mM Ca 2+、8.0 mM Mg 2+ 及TTX (0.5 μM)所阻斷；相反的，在無Mg 2+的人工腦脊髓液以及bicuculline中FP則能被提升並引發神經的猝發(bursting)現象。以上結果意味著興奮性與抑制性的神經傳遞作用皆可能具調節神經突觸的功能。為了探究這假說，本論文進一步探討了突觸可塑現象中的長期增益效應(LTP)與長期抑制效應(LTD) 。由結果發現，連續三次高頻刺激(每秒100Hz)或投予腺苷酸環化酶啟動劑Forskolin (50 μM) 15分鐘後皆可引發LTP現象，前者為NMDA受器依賴性LTP，而後者需要extracellular related-signal kinase (ERK)的參與。此外，投予代謝型谷氨酸受體興奮劑DHPG (25 μM) 10分鐘後，則會引發持續至少１小時的LTD現象 。由此可知，斑馬魚端腦Dl與Dm間的突觸連結為端腦突觸可塑性的關鍵角色，也在探討斑馬魚學習與記憶之神經機轉上提供了一個新的電生理模式。另外，斑馬魚在發生遺傳學等相關人類疾病的研究中也已成為不可或缺的動物模式。X染色體脆折症(Fragile X syndrome, FXS)是發生率較高的人類遺傳性智能遲滯疾病，伴隨著外型異常、認知功能以及行為障礙等症狀。FXS是由於FMR1基因發生突變造成其蛋白FMRP缺失所致，建立FXS的動物模式將有助於我們進一步瞭解致病的細胞與分子機制。因此，本論文的另一研究目的即為利用FMR1基因缺失斑馬魚，探究FMRP在行為及神經突觸可塑性中所扮演的角色。實驗結果顯示，成年斑馬魚因缺乏FMR1基因表達，而產生低焦慮、過動和抑制性逃避性學習障礙現象。而在電生理上，FMRP的缺失對於突觸傳遞功能並無明顯影響，但在突觸可塑性方面，相較於對照組，FMR1剔除斑馬魚端腦LTP的強度會減弱，相反的LTD則增強。綜合此研究的各項重要發現，我們認為FMR1基因剔除斑馬魚在未來應用上，除有助於我們瞭解FXS的致病機轉外，更能協助治療性藥物的開發。Item Daphnephila 屬癭蚋蟲癭之生態生理特性研究(2011) 黃盟元; Meng-Yuan Huang造癭昆蟲會改變植物組織的生長與分化，產生的蟲癭可提供昆蟲營養及遮蔽，而造癭昆蟲也會造成植物組織內化學組成、色素蛋白複合體、光合作用效能等多方面的改變。本研究使用Daphnephila 屬之兩種癭蚋蟲癭，利用化學分析、氣體交換、葉綠素螢光、掃描式電子顯微鏡、共軛焦雷射掃描顯微鏡及反射光譜等，研究葉片癭蚋蟲癭和寄主植物的生態生理特性。結果顯示造癭昆蟲會改變葉片組織葉綠素的生合成及崩解途徑，由Chlide→ Phe→ Pchlide 改變為Chl→ Chlide→ Pchlide；在營養假說的基礎上，研究結果顯示蟲癭在寄主植物上可扮演基儲的角色；而反射光譜研究結果顯示，反射光譜指數與葉綠素螢光參數呈現正相關，反射光譜技術具有利用於蟲癭生態生理研究的潛力；由蟲癭及葉片抗氧化功能的分析結果顯示，蟲癭會提高抗氧化的能力來清除組織內增加的自由基。Item 琵鷺的演化與保育遺傳研究(2009) 楊愷樂; Carol K. L. Yeung長久以來，鳥類的種化被認為是由族群在空間上的隔離所啟動，空間隔離所導致的族群間基因交流中斷及族群量的縮減，會進一步促使各分隔族群內的遺傳漂變，而造成族群分化，最終以致種化。然而，對於陸生脊椎動物中運動能力最強的鳥類而言，地理屏障對其族群間基因交流所形成的障礙，是不近情理的假設，卻少被質疑。在我論文的第二章，我以核基因片段為材料，說明分布於澳洲的皇家琵鷺（Platalea regia)之物種形成，無法由前提是起始於少數奠基者及物種形成過程中完全缺乏與其姊妹種黑面琵鷺（P. minor)間進行“分化後基因交流“（post-divergence gene flow）的奠基者種化（founder speciation）模式加以解釋；相對的，我的遺傳證據較支持包含“分化後基因交流“的種化模式； 我的結果也顯示 ，奠基者種化所需的瓶頸事件(bottleneck)即便存在，所歷時間應極為短暫，或者所謂奠基者的數目會遠大於一般所設想。我同時也發現皇家琵鷺與黑面琵鷺的祖先在兩者開始分化之後，彼此間仍有相當程度的基因交流，而這樣交流所歷時間，更佔兩者分化至今一半以上的時間。在第三章中，以核基因序列所推估的遺傳有效族群量（effective population size）及普查族群量（census population size）之比例，作為評估物種內族群結構化（population structuring）的指標，我的結果顯示了部份琵鷺的祖先物種可能是由數量大且不具明顯結構的族群所構成。我也發現所有琵鷺的共祖及琵鷺與紅鹮（Eudocimus ruber）的共祖之有效族群量都出奇的大，這現象可能是由於這兩者的族群結構是更近似於Wright所提出的島嶼模式，也就是物種由幾個分化但彼此間持續進行基因交流的族群所構成。這些結果都指出選汰壓力在物種的分化上，較阻斷基因交流（地理隔離）扮演更重要的角色。最後在第四章中，我應用近似貝氏計算（approximate Bayesian calculation)分析黑面琵鷺的微衛星多態性數據，發現這個瀕危物種的有效族群量縮減，受到最近一次冰期啟動之影響，遠勝於近期人為干擾的效應；而根據核基因座及微衛星多態性所估出的現時黑面琵鷺有效族群量並不大，因此持續以人為努力減少環境波動對其族群數量的影響，應為維持黑面琵鷺長期存續之必要措施。在最末章中，我針對以上的結果作出綜合討論，並提出未來研究的展望。Item 職前生物教師資訊科技融入學科教學知識(TPCK)發展之研究(2012) 林祖強; Tzu-Chiang Lin本研究旨在探究職前生物教師從事資訊科技融入教學所需之「資訊科技融入學科教學知識(Technological Pedagogical Content Knowledge, TPCK)」。為瞭解TPCK之主要內涵及生物教師所應具備之TPCK相關素養，本研究首先利用半結構式晤談，探究在職與職前生物教師所具有之TPCK，並進一步分析晤談內容以比較兩群具備不同教學經驗的生物教師之TPCK異同，同時利用此晤談結果作為發展可供評估職前教師TPCK之研究工具的依據。此外，本研究為探討是否能藉由師資教育課程改善而增進職前生物教師TPCK的成長，乃採用情境學習理論的理念，設計並架設一輔助職前生物教師修習生物師資教育課程的數位學習平台–¬Technology Enhanced& Assisted Curriculum Headquarter (TEACH)，以促進職前生物教師在師資教育課程中TPCK之發展。最後，再應用準實驗研究設計，以國立臺灣師範大學修習「生物教材教法」與「生物教學實習」的兩班職前生物教師為對象，擇一於課程中使用TEACH網站，並在課程進行之前後利用各類相關研究工具，以評估使用TEACH網站對職前生物教師在網路資訊評判標準、對資訊科技的態度、學科內容知識、學科教學知識以及資訊科技融入學科教學知識等方面的影響。 研究結果發現，職前生物教師在教學信念上傾向認為資訊科技在教學中的應用，是做為增進教學過程之效率並提供更多教學補充的工具，而在職生物教師則傾向認為資訊科技是增進學生學習的教學輔助工具；而在教學評鑑方面，職前生物教師多認為資訊科技可用於協助測驗的進行，在職生物教師則著重如何透過資訊科技的幫助以瞭解學生的想法；在與學科內容相關的資源方面，職前生物教師較需要獲取有關教學方法方面的知識，在職生物教師則傾向獲取學科內容延伸或新的相關知識；至於教學設計方面，職前生物教師重視如何在教學設計中引起學生動機，在職生物教師除考量學生動機外，尚能思考依據學生的不同學習需求而利用資訊科技提供不同的學習機會；最後在教學表徵方面，職前生物教師會認為資訊科技可用於取代傳統教學媒體，在職生物教師則認為利用資訊科技較能在教學中呈現多重的表徵。 針對將情境學習理論應用於師資教育課程的可能限制，本研究開發數位學習平台–TEACH並將之融入於師資教育課程中，同時邀集在職生物教師、職前生物教師與師資教育學者使用並提供修改建議，研擬三項主要設計準則，包括：一、強調以教學設計為基礎的能力；二、強化社群互動；三、實施線上微試教，應用於改進此平台，使之更符合情境學習理論。 本研究也發現，TEACH網站的使用對職前生物教師的網路評判標準、對資訊科技的態度、學科內容知識等並無顯著影響，但對其學科教學知識的提升則有顯著助益。在TPCK方面，TEACH網站的主要效益在使職前生物教師能夠由「僅思考如何完成教學工作」的想法轉為逐漸能以「如何支持學習者學習」的角度考量如何進行資訊科技融入教學，以及能依教學單元的不同思考運用不同教學表徵的可能性。依據研究的結果，本研究建議在發展評估教師TPCK的工具時，應盡可能以融入學科內容情境的方式進行命題，而「生態學」、「生物的分類」、「遺傳學」以及「演化」等教學單元則是可供發展生物教師TPCK評估工具的學科內容。