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열대해역의 생물군집 (산호초) 이상기후

제9장 열대해역의 생물군집 산호초 열대 해양 환경의 경계를 한정하는데 자주 이용됨. 전 지구 면적의 0.17%를 점유(약 60만 평방미터) 모든 생물 종의 4~5%를 차지하고 있고, 해양 생태계 중 가장 높은 종 다양성을 유지하고 있음. 산호초 산호초는 생물활동에 의해 형성된 생물기원 구조물(biogenic structure) 산호에 의해 생산된 CaCO3의 대량 축적됨 산호초 산호 – 열대해역 외 극지방·온대해역에서도 발견됨 산호초 – 열대해역에서만 발달함 두 가지 상이한 유형의 산호초 때문임. 조초성 산호 - 초를 형성하는 산호 - 열대해역에서만 발견됨 - 갈색공생조류를 가짐 비조초성 산호 - 초를 형성하지 않는 산호 - 전 세계적으로 분포 - 공생조류를 가지지 않음 조초성 산호의 성장을 촉진 산호의 CaCO3 골격분비력을 증진시킴 산호초 분포와 제한요인 온도, 수심, 빛, 염분농도, 퇴적물의 침강, 공기노출 등의 물리적인 요인에 의해 발단이 제한됨 - 표층 수온이 20℃ 등온선 내에서 발견됨 산호의 구조 산호는 자포동물문으로 군체성 조초산호는 산호개체(폴립)로 구성되어 있음 골격에는 작은 컵 모양의 산호 협이 존재함 골격 표면에서 무성적으로 분열 산호초의 유형 산호초는 열대해역의 특징적인 수문학적·지질학적 결과로 크기와 형태가 다르게 발생함 환초(atoll) 보초(barrier reef) 산호초의 구성 모든 문(phylum)과 강(class)에 속하는 구성원들이 산호초에서 발견 - 산호초 지역은 가장 다양성이 높고 종이 풍부한 지역임 `산호초의 CaCO3기여하는 생물 - 녹조류, 연체동물이 존재 `그외 흔히 나타는 다른 종 - 연산호류, 극피동물들, 해면류, 갑각류, 다모류, 어류등이 있음 생산력 산호초는 영양염류가 부족한 열대해역에서 높은 1차 생산력을 유지함 산호초에 있는 광합성 조직의 양과 능력이 매우 높고, 넓은 지역 때문임 이 외 대량의 식물체 조직, 동물들과 함께 광합성 생물들의 밀접한 연결고리 또는 산호초의 매트릭스 그리고 많은 박테리아 개체군에 의한 영양염류의 빠른 순환 등이 높은 생산력을 유지함 조초산호의 생물학 영양 - 산호는 다른 자포동물과 마찬가지로 육식성임. 성장과 석회화 - 성장이 활발히 이루어지기 위해서는 빛이 필요함 - 종·군체의 연령·산호초에서의 위치에 따라 변함 석회화는 산호를 파괴시키는 힘에 대항하여 산호초 유지에 필요함 성 성숙, 생식 그리고 가입 - 산호는 무성생식과 유성생식을 함. 무성생식 - 새로운 개체가 어미로부터 돋아나오는 것으로 군체 크기를 증가시킴 유성생식 - 새로운 군체를 형성 - 분절증식으로 시작하며, 자유 유영하는 플라눌라 (planula)유생을 만듬 기본적으로 암수한몸이며, 7~10세 때 성 성숙 시기에 도달함 대부분이 산란자이고, 일부는 보육자임 산란은 계절성을 띄고 있으며, 달의 주기에 따라 조절됨 2~3일 혹은 일주일이나 그 이상을 유영생활 하다 착저하여 군체를 형성함 종간산호작용과 산호초 생태학 간섭경쟁 - 빛에 대해 다른 군체보다 높이 솟아 빛을 가려 서로 경쟁함(착취적경쟁) - 느린 성장에 비해 공격적 인 산호가 공간을 유지할 수 있도록 해주며, 성장이 빠른 종보다 경쟁우위를 지킴 포식(먹이제공) 작은 이동성 및 부착성 무척추동물로부터 섭식을 당함 이들은 크기가 작아 산호 전체 군체를 파괴시지 못함` 전체 군체가 파괴되는 요인 : 허리케인이나 엘니뇨와 같은 물리적 사건에 의해 발생됨 넓적가시불가사리와 다양한 어류에 의해 산호가 파괴됨 산호섭식자를 한곳으로 모이게하여 2차 폐사가 발생되기도 함 산호초의 재앙적 대량 폐사와 회복 허리케인이나 태풍에 의한 대량폐사 산호를 먹는 개체군의 폭발적인 증가 엘니뇨에 의한 수온과 해수면의 변화 산호의 백화(coral bleaching)현상 원인은 불분명하나, 수온이 30℃ 또는 그 이상이 될 때 야기되는 스트레스로 보고 있음 대량폐사 후 산호초의 회복기간은 7~100년정도 걸림. 맹그로브숲 짠물에 서식하는 여러 종류의 나무나 관목이 우점하는, 다양한 열대지역의 연안 생물군집을 의미 지구상 열대지방 해안선의 60~75%를 차지 맹그로브숲 토양 속에 얕게 뿌리를 내리며, 뿌리는 넓게 퍼지거나 식물의 줄기나 가지에서 나오는 특유의 지주근을 가짐 호흡근과 단단한 잎, 내부 수분 저장 조직을 가짐 모체발아(vivipary)를 하며 물에 의해 분산 넓은 지리학적 범위에 걸쳐 분포하며, 파랑작용으로부터 보호되는 연안지역에 국한하여 분포함 {nameOfApplication=Show}

농/수산학| 2024.07.19| 16페이지| 2,500원| 조회(240)

생물학, 온난화, 이상기후, 산호초, 해양생물학, 바다 온도

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유전자와 유전자 활성 연구를 위한 분자도구 발표

유전자와 유전자 활성 연구를 위한 분자도구 (Chapter 5-2) Index 5.3 핵산잡종화의 이용 - 서던블롯 : 특정 DNA 절편의 동정 - DNA 핑거프린팅과 DNA형 검색 - DNA 핑거프린팅과 DNA형 검색의 법의학적 이용 - DNA 서열분석법 - 제한효소 지도작성법 - 클로닝된 유전자를 이용한 단백질 공학 5.4 전사체 지도작성법 및 정량 - S1 지도작성법 - 프라이머 신장 - 런오프 * Southern blotting 이 방법은 genomic DNA를 하나 혹은 여러가지 제한효소로 자른 다음 생성된 각 DNA 조각을 agarose gel 전기영동하여 크기별로 분리한 후, gel 상에서 DNA를 변성시키고 gel로부터 solid support(흔히 nitrocellulose 혹은 nylon membrane)으로 이동시킨다. 이렇게 gel로부터 membrane으로 이동될 때 DNA조각들의 상대적인 위치는 유지되게 된다. Membrane에 부착된 DNA는 방사선 동위원소 혹은 비방사선 물질로 표지된 DNA 혹은 RNA(probe이라 부름)와 hybridization되고 자기방사법등을 통해 그 위치를 가시화하게 된다. 이러한 기술은 genomic DNA 뿐만 아니라 plasmid의 분석, cosmid, bacteriophage 등의 분석에도 적합한 방법이 될 수 있다. (1) 서던블롯 - 분리된 게놈 DNA 제한효소 - 아가로스겔 전기영동 - 알칼리 (DNA denaturation) - Nitrocellulose에 transfer - 표시된 탐침을 밴드와 잡종화 자기방사법 또는 영상화에 표지된 밴드 탐지 = 원하는 유전자 확인 (3) DNA 핑거프린팅과 DNA형 검색의 법의학적 이용 - 먼저 개체로부터 DNA를 추출하여 많은 양으로 증폭시킨 뉴클레오티드의 특정한 배열순서를 인식하여 DNA를 자르는 효소를 처리한다. (개체마다 뉴클레오티드의 배열순서가 다르기 때문에 효소에 의해 잘리는 위 치가 다르고, 잘려진 DNA 가닥의 길이가 달라지게 됨.) 이를 길이에 따라 분리하여 나열한 것을 'DNA지문'이라고 하며, (이러한 DNA지문은 개체마다 다른 점 이용한 법의학적) -적은양으로도 확인가능한 장점 *DNA fingerprinting - HaeIII 효소 처리- 8 segment 세개의 미소부체 포함 Separation DNA 절편 변성시키고 서던블롯 미소부수체 DNA와 잡종화 (미소부수체 아닌 것 No binding) X-선 필름 탐지 9개의 서로다른 코카서스 사람들로 얻은 DNA sample 일란성 쌍둥이들로부터 얻은 DNA, 양상 동일 *성폭행범 확인을 돕기 위한DNA형 검색법 이용 두 용의자가 젊은 여성을 성폭한 죄로 여성에서 얻은 다양한 샘플 분석 *Nothern blot 궁금해하는 생물체의 여러 조직들로 RNA를 모음 아가로스 겔상에 전기영동하여 적당한 지지대에 블롯 표지된 cDNA탐침과 hybridization (탐침에 상보적인 mRNA가 블롯상 어느곳에 존재하든 잡종화는 일어남) -X선 필름으로 탐지할 수 있는 밴드 표지 (알고있는 표식자 RNA와 함께 전기영동하면, 탐침과 잡종화했을때 RNA size 알 수 있음) -다양한 쥐조직 폴리(A) RNA 분리 -G3PDH유전자 탐침과 hybridization = Band는 G3PDH mRNA 양과 size *원위치(in situ)잡종화 : 염색체내의 유전자의 위치 결정 -사람 세포로 얻은 염색체를 펼쳐놓고 DNA를 부분적으로 변성시켜 표지된 탐침과 잡종화 할 수 있는 단일가닥 부위를 만듬. -이들을 염색하여 탐침과 잡종화한 후에X-선 필름 이용 or 형광항체로 탐지 형광 원위치 잡종화 (fluorescence in situ hybridization; FISH) ddNTP 자동화된 DNA 서열분석법 *Maxm-Gilbert 서열분석 -말단표지된 DNA절편 -DMS처리= 구아닌 메틸화 -피페리딘 처리= 메틸 염기 제거, 탈퓨린 부위 DNA 가닥 절단 -구아닌 사슬 전단되어 만들어진 절편 제한효소 지도작성 실험 (a) BamHI 위치결정 (b)HindIII방향결정 (왼쪽) 짧은 절편(0.7kb)은 두 부위가 서로 근처에 있음을 보여줌 (오른쪽) 긴 절편(1.5kb)은 두 부위가 멀리 떨어져 있음을 보여줌 미지의 DNA에 대한 제한효소 지도 작성 제한효소 지도작성에서 서던블롯 사용 역으로 BamHI 절편의 EcoRI 절단에 의한 정보를 모아 제한효소 지도를 만들 수 있다 PCR에 기초한 위치특이적 돌연변이 유발 메틸화된 염기서열은 DpnI 제한효소의 인식부위(GATC) TAC티로신 코돈 = TTC 페날알라닌 코돈 야생형메틸화 S1 지도작성법 : RNA의 5` 또는 3`말단의 RNA 위치를 알고, 특정시간에 세포에서의 주어진 RNA양을 측정하기 위해 사용됨. (전사위치) 탐침과 전사체 를 잡종화함. 단사 DNA와 RNA만 분해하는 S1 nucelase 처리. 전사체중 탐침과 잡종화하는 부분만 분해효소로부터 보호됨. 남아있는 부분의 크기는 겔 전기영동 통해 측정. ( 전사체의 개시점 또는 종결점을 말해줌) S1 지도작성법 BamHI절편 프라이머 신장 TTCGACCTGACAGT 5`말단을 하나의 뉴클레오티드 수준까지 밝힐 수 있음. S1 지도작성과 마찬가지로, 프라이머 신장으로도 주어진 전사체의 농도를 짐작할 수 있음. 표지된 역전사체가 많아질수록 밴드는 진해짐 런오프 전사 S1지도작성보다 빠른 방법 -원하는 클로닝한 유전자를 제한효소 절단 -시험관내에서 전사(표지된 NTP) -RNA pol. 방출 (표지된 전사체 합성) {nameOfApplication=Show}

공학/기술| 2024.07.19| 22페이지| 1,500원| 조회(133)

생명공학, 유전자, 생명과학, 분자유전학, 분자도구

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