理學院

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學院概況

理學院設有數學系、物理學系、化學系、生命科學系、地球科學系、資訊工程學系6個系(均含學士、碩士及博士課程),及科學教育研究所、環境教育研究所、光電科技研究所及海洋環境科技就所4個獨立研究所,另設有生物多樣性國際研究生博士學位學程。全學院專任教師約180人,陣容十分堅強,無論師資、學術長現、社會貢獻與影響力均居全國之首。

特色

理學院位在國立臺灣師範大學分部校區內,座落於臺北市公館,佔地約10公頃,是個小而美的校園,內含國際會議廳、圖書館、實驗室、天文臺等完善設施。

理學院創院已逾六十年,在此堅固基礎上,理學院不僅在基礎科學上有豐碩的表現,更在臺灣許多研究中獨占鰲頭,曾孕育出五位中研院院士。近年來,更致力於跨領域研究,並在應用科技上加強與業界合作,院內教師每年均取得多項專利,所開發之商品廣泛應用於醫、藥、化妝品、食品加工業、農業、環保、資訊、教育產業及日常生活中。

在科學教育研究上,臺灣師大理學院之排名更高居世界第一,此外更有獨步全臺的科學教育中心,該中心就中學科學課程、科學教與學等方面從事研究與推廣服務;是全國人力最充足,設備最完善,具有良好服務品質的中心。

在理學院紮實、多元的研究基礎下,學生可依其性向、興趣做出寬廣之選擇,無論對其未來進入學術研究領域、教育界或工業界工作,均是絕佳選擇。

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    探討台灣特有種台灣鉤嘴鹛近期適應的遺傳基礎
    (2022) 傅雨辰; Fu, Yuchen
    適應是指族群中的變異性狀受到選擇,因而提升生物生存概率和繁殖能力的過程。表型性狀變異的遺傳來源包括三種不同類型:新突變、既有變異、與漸滲。然而,它們在基因組中組成佔比如何,及對物種適應產生的相對貢獻仍然不為人知。本研究中,我以廣泛分佈于中國大陸南部、東南部、東部和海南島的棕頸鉤嘴鹛(Pomatorhinus ruficollis, Timaliidae, Aves)和它在台灣島的姐妹種,特有種台灣鉤嘴鹛(Pomatorhinus musicus)作為評估不同遺傳變異對近期適應相對貢獻的生物系統。為了評估台灣鉤嘴鹛的適應性遺傳變異的組成和來源,首先組裝了棕頸鉤嘴鹛高質量的染色體水平參考基因組。接著,我將台灣鉤嘴鹛基因組內遺傳變異分為三類:兩種鉤嘴鹛分化以來出現的新突變(5,431,390个SNPs,占總基因组SNPs的8. 87%),保持在台灣鉤嘴鹛內的既有變異(55,769,269个SNPs,占總基因组SNPs的91.04%),以及從棕頸鉤嘴鹛漸滲引入的變異(59,126个ABBA-BABA计数的SNPs,占總基因组SNPs的0.096%)。然後,我使用nSL test檢測台灣鉤嘴鹛支系中受到近期正向選擇的基因組區域。在受到正向選擇的基因組區域內,既有變異是台灣鉤嘴鹛近期適應的主要遺傳來源(642,823个SNPs,占既有變異總數的1.15%)。從棕頸鉤嘴鹛而來的漸滲基因占全部基因組的0.096%,漸滲基因中沒有顯著受到高比例的正向選擇(79個基因中有2個受到正向選擇)。儘管漸滲基因對台灣鉤嘴鹛基因組貢獻不大,但這些與生物基礎功能相關的基因可能仍對物種適應有重要作用。
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    金毛杜鵑DNA甲基化變異與適應性演化
    (2012) 臧明瑄
    金毛杜鵑(Rhododendron oldhamii)為廣泛分布的台灣特有種杜鵑,其生長的棲地氣候條件不同,主要開花季節也有差異。已知DNA甲基化可調節基因表現,使個體面臨環境變化時,表現型產生變異,以適應環境。本研究欲檢測金毛杜鵑DNA甲基化的變異情形,探討在天擇作用之下,DNA甲基化的多型性與族群適應性演化之關係。利用Methylation-sensitive amplified polymorphism (MSAP)分子標誌掃描基因組,檢測18個族群,共205個體,篩選出有甲基化變異的基因座,估算多種族群遺傳參數與分析族群結構,並篩選出受天擇選汰的甲基化基因座。此外,結合氣象因子,檢測受到天擇選汰的基因座是否與環境因子有關連。結果顯示,金毛杜鵑各族群有DNA甲基化多型性,可分成2個分群;某些族群受天擇選汰基因座有連鎖不平衡的現象,形成分歧型天擇;以FST中性檢測方式篩選出13個受正向天擇選汰的甲基化基因座,其中2個與環境因子平均風速有關連。這些結果皆顯示金毛杜鵑各族群受到不同棲地環境因子的天擇壓力,而有正向天擇作用,造成族群有DNA甲基化多型性的分化與適應性演化的現象。
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    臺灣杜鵑之低變異Non-TIR-NBS-LRR基因亞家族族群遺傳與演化模式
    (2010) 宋雅琇; Ya-Hsiu Sung
    植物抗病基因適合使用於分子族群遺傳的處理,以偵測並了解分子層次的天擇作用。而植物的抗病基因家族中以NBS-LRR (nucleotide-binding site plus Leucine-rich repeats)為最大成員。目前用來解釋植物與病原體交互作用之共演化的模式,以軍備競賽(arms race)以及壕溝戰(trench warfare)為主軸。這兩種模式分別是受到正向天擇(positive selection)和均衡天擇(balancing selection)影響。本研究選殖了先前研究得知為低度遺傳變異之Non-TIR-NBS-LRR基因亞家族之抗病基因成員。我們調查了臺灣杜鵑的10個野生族群在NBS譯碼區的歧異度,發現NBS序列的大多變異發生在族群內,顯示族群之間沒有明顯分化。此外利用CODEML分析位點模式的比較結果,偵測到NBS序列受到天擇的位點,這些區域顯示可能影響NBS與ATP結合能力,進而提高抵抗疾病的訊息傳遞和辨識病原的能力或效率有關。在本研究中支持了軍備競賽的假說,而非只是族群動態變化所致,因此在族群中抗病基因之變異是暫時的,對偶基因是因為selective sweeps而呈現高頻率。