Б1.В.ОД.1.1. Генетика и селекция.

Генетика и методы генетических исследований. Наследование при моногибридном скрещивании. Законы Менделя. Гомозиготность и гетерозиготность. Генотип, фенотип. Расщепление при возвратном и анализирующем скрещиваниях. Значение анализирующего скрещивания. Цитологический механизм расщепления. Статистический характер расщепления. Комбинативная изменчивость, ее значение в селекции и эволюции.

Наследование при взаимодействии генов. Взаимодействие аллельных генов: доминирование, неполное доминирование, кодоминирование. Типы взаимодействия неаллельных генов: комплементарность, эпистаз, полимерия. Наследование признаков, сцепленных с полом. Явление сцепления генов. Группа сцепления. Перекрест хромосом (кроссинговер). Генетическое доказательство кроссинговера. Одинарный и множественный кроссинговер.

Классификация изменчивости. Понятие о наследственной (комбинативная и мутационная) и ненаследственной (модификационная и онтогенетическая) изменчивости. Модификационная изменчивость. Понятие о варьирующей пенетрантности и экспрессивности признака. Норма реакции. Роль генотипа в определении нормы реакции. Мутационная изменчивость. Мутации как ошибки процессов репликации, репарации и рекомбинации. Спонтанные и индуцированные мутации. Генные мутации, прямые и обратные. Молекулярные механизмы мутагенеза. Хромосомные перестройки. Внутрихромосомные перестройки: дефишенси, делеции, дупликации, инверсии. Межхромосомные перестройки – транслокации. Геномные мутации. Умножение гаплоидного набора хромосом – полиплоидия. Автополиплоидия и аллополиплоидия. Амфидиплоидия как механизм получения плодовитых аллополиплоидов. Полиплоидные ряды. Значение полиплоидии в эволюции и селекции растений, естественная и экспериментальная полиплоидия у животных.

Индуцированный мутационный процесс. Влияние УФ лучей, ионизирующих излучений, температуры, химических и биологических агентов на мутационный процесс. Генетические последствия загрязнения окружающей среды мутагенами. Мутагенез и канцерогенез. Меры по обеспечению генетической безопасности человека.

Б1.В.ОД.1.2.Теория эволюции

Изменчивость в популяциях. Резерв наследственной изменчивости. Генетический полиморфизм популяций. Популяции как основная единица эволюционного преобразования.

Естественный отбор – движущая и направляющая сила эволюции.. Основные положения современной теории естественного отбора и ее оценка. Основные формы естественного отбора: стабилизирующий, движущий, дизруптивный, дестабилизирующий. Механизмы отбора.

Микроэволюция как процесс возникновения и развития генетической изоляции. Начальный этап видообразования, модели микроэволюции. Вид как основной этап эволюционного процесса. История развития концепции вида. Современное понятие вида. Критерии вида.

Основные пути видообразования Гибридогенное видообразование. Формы изоляции в природе.

Эволюционный прогресс. Понятие прогресса. Относительность – главная характеристика прогрессивных изменений. Биологический прогресс и его признаки: увеличение численности особей в популяциях, числа популяций, расширение ареала вида. Пути достижения биологического прогресса посредством морфофизиологических изменений: ароморфоза, идиоадаптаций, общей дегенерации. Биологический регресс как проявление морфофизиологической дегенерации.

 

Б1.В.ОД.9. Экология и рациональное природопользование.

Понятие об экологических факторах. Принципы воздействия фактора на живой организм. Ограничивающий фактор. Основные законы влияния факторов среды на организмы: закон оптимума, Либиха, толерантности, взаимодействия факторов и др. Понятия акклиматизации, преферендума, экологической валентности.

Понятие об адаптациях. Основные адаптации организмов к водной и наземно-воздушной среде обитания. Формы взаимоотношений организмов в природе. Экологическая ниша, ее основные виды. Экологическая и эволюционная роль конкурентных взаимоотношений. Закон Гаузе. Роль отношений типа хищник-жертва и паразит-хозяин в регуляции численности популяций.

Понятие о популяции. Статические и динамические характеристики популяций. Понятия ёмкости среды, биотического потенциала видов. Кривые роста популяций. Типы динамики численности популяций. Структура популяции: половая, возрастная, пространственная. Типы возрастной структуры у растений и животных. Колебания численности в популяциях. Факторы, зависящие и не зависящие отплотности.Механизмы поддержания гомеостаза в популяциях. Количественные изменения в популяциях в зависимости от плотности. Механизмы адаптации и стресса, роль нервных и гуморальных факторов в их осуществлении.

Понятия биогеоценоза и биотопа. Видовая и пространственная структура сообществ. Виды-доминанты и эдификаторы. Роль малочисленных видов в биогеоценозах.

Понятие биогеоценоза и экосистемы. Структура экосистемы. Трофические цепи. Законы передачи энергии по цепям питания. Пирамиды продукции, биомассы и численности. Масштабы биологической продукции в разных экосистемах Земли. Пространственная структура. Принципы устойчивости экосистем. Понятие об экологической нише и стратегии выживания организмов. Развитие экосистем. Естественные и искусственные экосистемы.

Основы учения В.И. Вернадского о биосфере. Границы биосферы. Основные компоненты биосферы. Функции и свойства живого вещества биосферы. Круговорот веществ и поток энергии в экосистемах. Влияние деятельности человека на основные экосистемы. Основные экологические проблемы современности. Пути выхода из экологического кризиса.

3.2.2. Типовые контрольные вопросы, необходимые для оценки результатов освоения образовательной программы

Примерные вопросы к государственному экзамену

Микробиология и вирусология

Вирусы и фаги. Краткие сведения об открытии вирусов. Строение. Пути проникновения вирусов в клетку. Первые фазы инфекции при заражении бактериофагами. Прокариоты. Характеристика эубактерий и архей. Теории возникновения жизни на Земле. Теория абиогенеза по А.С. Опарину.

Анатомия и морфология растений

Классификация тканей. Первичная и вторичная меристема. Первичные и вторичные постоянные ткани. Побег и его основные функции. Ветвление и нарастание системы побегов. Многообразие внутреннего строения стеблей семенных растений. Размножение высших растений: вегетативное и бесполое, половое воспроизведение. Понятие о спорофите и гаметофите. Две линии эволюционного развития растений – с преобладанием гаметофита и спорофита. Выход растений на сушу. Теломная теория. Возникновение органов и тканей растений.

Систематика растений

Отдел лишайники. Общая характеристика. Строение таллома. Размножение. Характер взаимоотношений грибов и водорослей. Представители. Значение в природе и хозяйстве человека. Сравнительная характеристика грибов и водорослей. Отдел синезеленые водоросли. Строение клетки, талломов, систематическое деление на классы хронококковые и гормогониевые. Представители. Отдел голосеменные. Отличия от высших споровых растений. Класс хвойные, строение, размножение, значение.

Зоология позвоночных

Значение амниотического яйца в становлении наземных животных. Происхождение и эволюция хордовых животных. Теории Дорна, Сэна, Дельсманна, Третьякова. Эволюция выделительной системы в ряду позвоночных животных. Происхождение и эволюция класса рыб. Происхождение и эволюция класса амфибий. Современные теории о происхождении стегоцефалов. Происхождение и эволюция класса птиц. Взгляды Гадова и Фюрбрингера на археоптерикса.

Зоология беспозвоночных

Тип плоские черви. Общая характеристика, приспособления к паразитическому образу жизни. Жизненные циклы паразитических червей на примере трематод и ленточных червей. Тип круглые черви Особенности строения на примере класса нематоды. Типы жизненных циклов. Значение нематод в природе. Тип кольчатые черви. Особенности организации многощетинковых, малощетинковых, пиявок. Образ жизни и значение в природе. Тип членистоногие. Общие черты организации типа. Характерные особенности подтипов членистоногих. Класс Насекомые. Строение тела и размножение. Систематика насекомых. Тип моллюски. Общие черты организации типа. Происхождение асимметрии. Значение.

Физиология растений

Состояние покоя у растений. Типы покоя и их значение для жизнедеятельности растений. Транспорт веществ в растении. Восходящий и нисходящий токи веществ в растениях. Передвижение органических веществ. Транспортные формы веществ. Зависимость транспорта от температуры, водного режима и минерального питания. Структурная организация фотосинтетического аппарата. Строение листа как органа фотосинтеза. Хлоропласты. Основные элементы структуры хлоропластов.

Физиология животных

Общая характеристика мышечной ткани. Классификация

Основные структурно-функциональные элементы нейрона, тело нейрона, дендриты, аксон. Типы нейронов. Механизмы связи между нейронами. Электрический и химический синапсы, их принципиальные отличия.

Орган зрения. Оболочки глазного яблока и его производные. Строение сетчатки. Зрительный нерв и зрительный путь

Спинной мозг и его функции. Общая схема строения. Рефлекторные дуги. Рефлекторная функция спинного мозга.

Современные представления о структуре и свойствах мембраны возбудимых клеток. Потенциал покоя, или мембранный потенциал и метод его регистрации. Природа потенциала покоя.

Цитология и гистология

Основные структурные элементы эукариотной клетки. Жизненный цикл клетки: просинтетическая, синтетическая и постсинтетическая фазы. Значение этих фаз в жизни клетки. Митоз. Основные фазы и их протекание. Мейоз как цитологическая основа размножения половых клеток. Мембранные системы клетки и мембранный принцип её организации. Структура и свойства биологических мембран, их роль в клетке.

Биохимия

Структурная организация клетки – основа её биохимической активности и функционирования как целостной живой системы. Специфические особенности растительной и животной клетки. Липиды и их биологическая роль. Классификация и номенклатура липидов. Структура, свойства и распространение в природе. Структура молекулы белка. Классификация белков по составу и функционированию. Общие свойства ферментов как биокатализаторов. Структурное строение углеводов. Углеводы как основные питательные и запасные вещества клеток и организмов. Роль нуклеиновых кислот в формировании и свойствах живой материи. Строение нуклеиновых кислот. Свойства и функционирование. Строение и функции РНК. Виды РНК (транспортная, рибосомальная, матричная).