生命科學

蛋白質立體結構(protein structure)的解析–上

蛋白質立體結構(protein structure)的解析–上
台北市立成功高級中學生物科洪敬承老師/國立台灣師範大學生命科學系李冠群助理教授責任編輯

蛋白質結構:依序為一級到四級結構

分析蛋白質立體結構的程序大致如下,先以基因轉殖的大腸桿菌大量生產標的蛋白質,其方法為利用分子選殖技術將研究標的基因DNA,置入大腸桿菌的表現載體,之後利用轉型技術將表現載體轉入大腸桿菌中,表現的蛋白質其胺基酸序列可由DNA可以推導出,接下來進行一系列蛋白質的純化步驟,取得高純度的蛋白質後,運用化學試劑將水溶性的蛋白質,轉換成蛋白質晶體,在X光繞射法下,將所得數據經由一系列的數學運算,轉換得其三維立體結構。

長腳的蛇–蜥蜴(Lizards)

長腳的蛇–蜥蜴(Lizards)
台北市立成功高級中學生物科洪敬承老師/國立台灣師範大學生命科學系李冠群助理教授責任編輯

壁虎與耳孔

在臺灣爬蟲類的家族中大家最熟悉的大概就是烏龜、蛇類與牠們的親戚「四腳蛇類」了。咦?怎麼沒聽說過有長腳的蛇啊!其實我說的不是有長腳的蛇,而是長得和蛇類非常相似,具有四隻腳的爬蟲類 - 蜥蜴啦!現在就讓我來介紹一下臺灣的蜥蜴家族吧!

夜行動物(Nocturnal animal)的觀察

夜行動物(Nocturnal animal)的觀察
台北市立成功高級中學生物科洪敬承老師/國立台灣師範大學生命科學系李冠群助理教授責任編輯

提到夜間觀察,很多人會聯想到夜間觀看星相或者是一夥人在夜間未知的地方進行探索。在這裡,洪老師我要向大家介紹的夜間觀察是,野外中小型夜行動物的觀察。就讓我們先從基本配備及觀察方法這兩部分來介紹好了。其實夜間觀察並不是什麼高深的技術或學問,只要你喜歡大自然,人人都可以做,也很容易就上手,只要一段時間累積經驗,你也可以成為高手。一聽聲音就可以知道是什麼蟲、什麼蛙,大樹、小草隨手一翻,就可以找到什麼蝶、什麼蟲。那我就開始以”老王賣瓜” 的心態來跟各位聊聊囉!

人類的老祖宗 ─ 活化石腔棘魚(Coelacanthus)

人類的老祖宗 ─ 活化石腔棘魚(Coelacanthus)
台北市立成功高級中學生物科洪敬承老師/國立台灣師範大學生命科學系李冠群助理教授責任編輯

圖片來源:http://en.wikipedia.org/wiki/Coelacanthus

1938年聖誕節節的前夕,在南非沿岸的某個小港傳來了一個不平常的消息,有艘船奈蓮號其船長瑞克.辜森,聲稱他捕到了一尾從未見過的大魚,這個消息很快 地便傳到了當時南非博物館館長 ─ 拉蒂默小姐的耳朵之中,當時她還不過是個二十鋃鐺的年輕女子,以她非凡的見識很快地她發現了這不是一隻平常的魚,在她遍尋各期刊、文獻之後仍然一籌莫展, 最後她打了一通電話給在南非社德斯大學任教的考古魚類學家 ─ 史密斯教授,由於當時南非各地的路況非常的差,等史密斯教授抵達博物館之後,已是在發現這隻魚的兩個月後了。

大野狼(Grey Wolf)的迷思

大野狼(Grey Wolf)的迷思
台北市立成功高級中學生物科洪敬承老師/國立台灣師範大學生命科學系李冠群助理教授責任編輯

人類為了保護自然中可愛的黑尾鹿,而將大峽谷中的大型肉食者趕盡殺絕,換來的結果是黑尾鹿因為饑荒、疾病而大量死亡,再再的顯示人類的無知、以偏概全干擾大自然運行的結果是相當恐怖的,所以古人有云:「人定勝天」,真的會『勝天』嘛?值得我們三思!

圖片來源:http://en.wikipedia.org/wiki/Gray_wolf

人類的演化(hominization)–下

人類的演化(hominization)–下
台北市立成功高級中學生物科洪敬承老師/國立台灣師範大學生命科學系李冠群助理教授責任編輯

請按此連結,參閱「人類的演化(hominization)–上

在20-60萬年前是人類化石的黑暗地帶,幾乎沒有人類化石。在非洲赫基斯本獵豹的洞穴中找到28萬年前的化石 ─ 歌來亞人(最高大的人種),依化石來看當時該地所有的動物體型都非常的大,例如斑馬比現在重80公斤、水牛角由左至右約3公尺,是現在的2.5倍,該人種約2公尺高(直立人衍生出來之人種),會擲矛。約在50萬年前,也由非洲遷移至西歐,例如法國也有發現該人種化石;西班牙北部發現該人種形成的骨坑,即同時間大量死亡,原因未知。由塑造的模型顯示,該人種產熱量為現代人2倍,但體表面積只增加50%,常常口渴,需待在有水飲用的地方,過於溼熱便會受不了,這有可能是他們在24萬年前絕種的原因。

人類的演化(hominization)-上

人類的演化(hominization)-上
台北市立成功高級中學生物科洪敬承老師/國立台灣師範大學生命科學系李冠群助理教授責任編輯

圖一、人類的演化圖。露西、平板臉出現於350萬年前;直立人出現於200萬年前;哈比人出現於80萬年前;歌來亞人出現於70萬年前 現代人出現於20萬年前。

露西是1970年發現,目前已知最古老的兩足猿人,但是手臂長,顯示牠仍善於爬樹,大腿骨向內,傾斜便於直立。雄性無大犬齒,在衣索比亞發現的,該種猿人遍布非洲。在非洲肯亞的特卡納湖週邊也發現有該種猿人,研究顯示該湖內有許多具大的鱷魚(6公尺),光鱷魚的種類就有5種,顯示掠食的壓力很大,結果人類學家還在湖邊發現與露西同年代生存的猿人 ─ 平板臉,徹底推翻了人類演化學的單源論。

抗藥性的演化(The Evolution of Drug Resistence)

抗藥性的演化(The Evolution of Drug Resistence)
國立師大附中生物科楊瀅涓老師/國立臺灣大學動物學研究所陳俊宏教授責任編輯

金黃色葡萄球菌在抗生素培養基上之測試。(圖片來源:http://en.wikipedia.org/wiki/Antibacterial)

這幾年來,抗藥性(drug resistance)已經從醫學術語,轉變為人人熟知的新聞名詞,這也突顯了問題的嚴重性。但這不僅在醫學上是重要問題,也是演化證據之一。例如在 1940年代使用盤尼西林治療金黃葡萄球菌時,抗生素一開始確實是大幅提高了人類感染疾病的治癒率,然而基於天擇,細菌也會衍生出各種嘗試存活的方式,再 逐步演化出具有抗藥性的細菌,並在有抗生素存在的環境下,持續大量繁殖。

唐氏症(Down’s syndrome)簡介-下

唐氏症(Down’s syndrome)簡介-下
桃園縣立幸福國中自然與生活科技領域陳美如老師/國立台灣師範大學生命科學系李冠群助理教授責任編輯

唐氏症在認知功能方面的缺陷與神經缺損:
每一個唐氏症患者的症狀及嚴重程度並不盡相同,研究上的困難在於許多影響唐氏症病徵表現的因素尚未完全明瞭,包括:基因本身的複雜度、基因的表現方式不 明、基因對人體構造功能的影響不盡明瞭、腦部神經迴路研究不充足、人體大腦各部位功能的瞭解不多、基因與環境的交互作用複雜、神經系統與環境的交互作用極 其複雜(治療方式、藥物、早療、養育方式、教育方式…)、細胞分子生物學機制有待研究、心智歷程的研究有待努力…。

唐氏症(Down’s syndrome)簡介-上

唐氏症(Down’s syndrome)簡介-上
桃園縣立幸福國中自然與生活科技領域陳美如老師/國立台灣師範大學生命科學系李冠群助理教授責任編輯

唐氏症的發現史:唐氏症的發現與名稱的由來:

1866年,英國小兒科醫生John Langdon Down首次發表了這種病症,因為患者的眼睛細小、臉部較寬、五官不立體,看起來就像是蒙古人種(黃種人),所以一開始被稱為「蒙古症」,但是這個名稱不 僅帶有種族歧視而且也無實際意義,已被廢除。1956年J.H.Tjio與A. Levan發現人類的核型,1959年Jérôme Lejeune 發現所謂的蒙古症是因為21號染色體有三倍體的現象,1961年, The Lancet 首先使用了 Down’s syndrome 這個名詞,1965年,WHO正式定名為 Down’s syndrome 。

第21對染色體的三體變異現象。(圖片來源:http://en.wikipedia.org/wiki/Down_syndrome)

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