Микробиология и вирусология - Абитуриент

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение
высшего профессионального образования
«ИРКУТСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»
УТВЕРЖДАЮ
Проректор по учебной работе
В.В. Рябчиков
ПРОГРАММА
вступительного испытания в магистратуру
на направление 05.04.01 «Биология»
магистерская программа:
«Микробиология и вирусология»
Иркутск 2015
1. Общая часть
Программа предназначена для подготовки к вступительному экзамену для
поступающих
в
магистратуру
биолого-почвенного
факультета
Иркутского
государственного университета по направлению 05.04.01 «Биология» профиль
«Микробиология и вирусология».
Программа вступительных экзаменов в магистратуру включает вопросы по
базовым биологическим дисциплинам Государственного образовательного стандарта
высшего профессионального образования по направлению 05.04.01 «Биология» и
дисциплинам специальной подготовки бакалавров по профилю «Микробиология».
Для проведения вступительного экзамена формируется экзаменационная комиссия,
утверждаемая приказом ректора. Состав комиссии формируется из профессорскопреподавательского состава кафедр факультета, соответствующих профилям
магистратуры.
2. Структура теста
Экзамен проводится в виде письменного междисциплинарного тестирования,
включающего вопросы по базовым биологическим дисциплинам и специальные вопросы
по дисциплинам профиля «Микробиология». Тестовые задания рассматриваются и
утверждаются на заседании учебно-методической комиссии факультета. Тест включает
50 вопросов, на которые необходимо выбрать один правильный ответ.
3. Шкала оценивания, описание принципа оценивания (сколько баллов за
вопрос или блок вопросов)
Результаты письменного междисциплинарного тестирования оцениваются по 100балльной шкале. За каждый вопрос выставляется 2 балла. Минимальное количество
баллов, которое необходимо набрать абитуриенту – 60 баллов. При одинаковом
количестве набранных баллов у абитуриентов комиссия может задать дополнительные
вопросы по уточнению области научных интересов поступающего, о мотивах выбора
магистерской программы и т.п. Окончательное решение по оценке вступительного
испытания и соответствия уровня подготовки поступающего принимается на заседании
членов приемной комиссии, результаты которого заносятся в протокол. Результаты
вступительного испытания объявляются на следующий день после его проведения.
4. Продолжительность тестирования
Продолжительность тестирования составляет 1час 40 минут.
5. Вопросы для подготовки к вступительному экзамену
1. Жизнь как особая форма материи. Основные проявления жизни: обмен веществ и
энергией, самовоспроизведение, раздражимость, движение, развитие.
2. Клеточная теория. Клетка как элементарная биологическая система. Особенности и
различия клеток прокариот и эукариот. Основные различия в строении животной и
растительной клетки.
3. Химический состав клетки. Характеристика основных групп неорганических
компонентов клетки, их функции.
4. Строение, свойства и функции воды. Осмотические свойства клетки, водный
потенциал. Механизм поглощения воды.
5. Характеристика основных групп органических компонентов клетки. Белки, их
функции.
6. Продукты гидролиза белков – аминокислоты и пептиды. Распространение,
структура и свойства аминокислот. Пептидная связь, ее свойства и роль в
структуре белка.
7. Классификация белков. Простые и сложные, глобулярные и фибриллярные белки.
Простетические группы и их роль в хромопротеидах. Гемоглобин и миоглобин.
Цитохромы. Хлорофилл. Фосфо -, глико - и липопротеиды.
8. Ферменты. Химическая природа и общие свойства ферментов. Общие
представления об активных центрах и механизме ферментативного катализа.
9. Классификация ферментов. Факторы, влияющие на активность ферментов
(концентрация субстрата, температура, рН, ингибиторы и активаторы).
10. Углеводы: моно-, ди- и полисахариды и их строение и функции.
11. Липиды: классификация, строение и функции, простых и сложных липидов.
Молекулярная
организация
биологических
мембран.
Механизмы
трансмембранного переноса веществ.
12. Нуклеиновые кислоты. Пуриновые и пиримидиновые основания. Строение и
функции АТФ. Энергетическое использование органических веществ.
13. Структура ДНК и ее биологическая роль. Репликация ДНК. Способы репарации
ДНК (световая, эксцизионная, пострепликативная,
SOS – репарация).
Биологическое и медицинское значение репарации ДНК.
14. Структура м-РНК, р-РНК, т-РНК, их функции. Синтез и процессинг м-РНК.
Сплайсинг. Ядрышко и формирование рибосом.
15. Рибосомы. Биосинтез белка. Посттрансляционная модификация полипептидной
цепи. Фолдинг белковых молекул.
16. Строение и функционирование митохондрий. Строение и функционирование
хлоропласта. Фотосинтез, значение фотосинтеза
17. Общая характеристика генетического аппарата про - и эукариотных клеток.
Строение и функции клеточного ядра. Структурные компоненты и химический
состав хромосом. Хромосомная теория наследственности.
18. Неклеточные формы жизни - вирусы. Классификация вирусов. Строение и
размножение вирусов. Особенности генетического аппарата вирусов. ДНКсодержащие и РНК-содержащие вирусы. Обратная транскрипция.
19. Генетический код и его свойства. Доказательства триплетности кода.
Молекулярная организация гена прокариот и эукариот. Особенности регуляции
активности генов у прокариот и у эукариот.
20. Общая
характеристика
цитоскелета.
Промежуточные
филаменты.
Микрофиламенты. Микротрубочки: цитоплазматические, центриоли, реснички и
жгутики.
21. Репродукция клеток. Клеточный цикл. Интерфаза. Регуляция клеточного цикла
22. Основные события митоза и цитокинеза. Организация митотических хромосом,
кариотип вида. Механизмы регуляции митотического цикла.
23. Половые клетки и их происхождение. Мейоз. Биологическое значение мейоза.
24. Организм как единое целое. Основные представления о регуляции
физиологических функций, взаимосвязь между нервной и гуморальной регуляцией.
Понятие о гомеостазе.
25. Ранние этапы онтогенеза: гаметогенез, оплодотворение, полярность яйцеклетки,
ооплазматическая
сегрегация,
позиционная
информация,
детерминация,
дифференциация, эмбриональная индукция.
26. Основные закономерности наследования признаков у живых организмов и
механизмы реализации наследственной информации (генотипа) во внешние
признаки (фенотип). Независимое сцепленное наследование. Кроссинговер и
рекомбинация. Наследование признаков сцепленных с полом.
27. Мутации. Причины возникновения мутаций. Прямые и обратные генеративные и
соматические, адаптивные и нейтральные, ядерные и неядерные, спонтанные и
индуцированные мутации. Роль мутаций в происхождении наследственных
болезней. Антимутационные барьеры.
28. Основные принципы генетической изменчивости. Генетическая изменчивость в
природных популяциях и полиморфизм, случайный генетический дрейф, генный
поток (миграции), отбор.
29. Естественный отбор – движущий фактор эволюции, формы отбора: движущий,
стабилизирующий,
дизруптивный.
Абсолютная
и
относительная
приспособленность.
30. Видообразование – результат микроэволюционного процесса. Способы
видообразования: аллопатрическое и симпатрическое. Главные направления
эволюции филогенетических групп – арогенез и аллогенез.
31. Клеточная
и субклеточная организация прокариот. Морфологическое
разнообразие прокариот. Структурные компоненты клеточной оболочки
прокариот. Отличия в строении и химическом составе клеточной стенки
грамположительных и грамотрицательных бактерий. Клеточные стенки архей.
Капсулы, чехлы. Цитоплазматическая мембрана эубактерий и архей.
Внутрицитоплазматические
мембраны
фототрофных
и
некоторых
нефотосинтезирующих (азотфиксирующие, нитрифицирующие, метанотрофные
бактерии) прокариот. Организация внутриклеточных структур прокариот:
цитоплазма, рибосомы, клеточные включения (запасные вещества, белковые
кристаллы,
карбоксисомы, магнетосомы, хлоросомы, рапидосомы, газовые
везикулы), нуклеоид. Клеточные придатки: жгутики, пили, фимбрии, адгезины.
32. Морфологически дифференцированные клетки прокариот. Эндоспоры, цисты,
акинеты, экзоспоры, L-формы. Гормогонии, баеоцисты, гетероцисты, бактероиды.
33. Периодическое культивирование микроорганизмов. Кривая роста периодической
культуры. Фазы роста. Параметры кривой роста. Скорость экспоненциального
роста. Выход биомассы.
34. Непрерывное культивирование. Рост бактерий в хемостате.
35. Пищевые потребности прокариот. Источники углерода. Автотрофы и
гетеротрофы. Сапрофиты и паразиты. Олиготрофы и копиотрофы. Источники
азота, серы, фосфора. Потребности в факторах роста. Ауксотрофы и прототрофы.
36. Условия
культивирования
микроорганизмов.
Принцип
приготовления
питательных сред. Типы сред, используемые для культивирования
микроорганизмов. Принцип элективности.
37. Типы энергетического и конструктивного метаболизма прокариот. Фототрофия и
хемотрофия. Литотрофия и органотрофия. Автотрофия и гетеротрофия. Способы
существования прокариот.
38. Гомоферментативное
молочнокислое
брожение.
Биохимия
процесса.
Характеристика гомоферментативных молочнокислых бактерий.
39. Гетероферментативное
молочнокислое
брожение.
Окислительный
пентозофосфатный путь. Гетероферментативные молочнокислые бактерии.
40. Спиртовое брожение. Образование этанола дрожжами, биохимия процесса.
Характеристика возбудителей спиртового брожения.
41. Бактериальный фотосинтез. Оксигенные и аноксигенные фототрофные
эубактерии. Пигменты аноксигенных фототрофных эубактерий. Механизм
аноксигенного фотосинтеза. Фотосинтетический аппарат. Характеристика
аноксигенных фототрофных эубактерий.
42. Аэробное дыхание. Группы аэробных хемооргантрофных бактерий (метанотрофы
и метилотрофы, уксуснокислые, аммонифицирующие и целлюлозоразрушающие
бактерии).
43. Хемосинтез. Дыхательные цепи хемолитотрофных прокариот. Группы
хемолитотрофных прокариот (нитрифицирующие, тионовые, водородные
бактерии, железобактерии, карбоксидобактерии).
44. Анаэробное дыхание. Нитратное, сульфатное, серное, карбонатное, «железное»
дыхание.
45. Генетика бактерий. Организация генетического аппарата прокариот. Нуклеоид.
Плазмиды. Мигрирующие генетические элементы (транспозоны, IS-элементы).
Пути переноса генетического материала у прокариот. Механизм генетической
рекомбинации у прокариот. Конъюгация, трансформация, трансдукция.
46. Систематика и таксономия прокариот. Концепция вида у прокариот. Понятия
«клон», «штамм», «вариант». Вариант как инфравидовая систематическая
категория.
Классификация
прокариот.
Искусственные
классификации.
Эволюционная систематика. Филогенетическая классификация. Геносистематика.
Хемотаксономия.
47. Идентификация прокариот. Морфологические, тинкториальные, культуральные,
физиолого-биохимические, серологические признаки. Систематика бактерий на
основе генетического родства. 16S р-РНК – система идентификации.
Использование хемотаксономических признаков для идентификации.
48. Частная микробиология. Домен Archea, молекулярные и структурные аспекты
организации архей. Отличия архебактерий от эубактерий. Основные
функциональные группы архебактерий: метаногены, экстремальные галофилы,
экстремальные термофилы и гипертермофилы.
49. Домен Bacteria. Метанокисляющие бактерии, спорообразующие бактерии,
микоплазмы, хламидии, риккетсии, бактероиды, сульфатредуцирующие и
серуредуцирующие эубактерии, аноксигенные и оксигенные фотосинтезирующие
эубактерии, почкующиеся бактерии и простекобактерии, микобактерии,
коринебактерии, актиномицеты.
50. Акариоты. Вирусы. Структурная организация и химический состав вирусов.
Репродукция вирусов. Принципы систематики и классификации вирусов.
Номенклатура вирусов. Классификация вирусов человека и животных. ДНКсодержащие вирусы. Ретровирусы. Онкогенные вирусы. Бактериофаги. Прионы.
Заболевания, вызываемые прионами.
51. Микроскопические грибы. Способы размножения грибов. Особенности питания
грибов. Систематика грибов. Экологическая роль микроскопических грибов.
Практическое использование микромицетов.
52. Участие микроорганизмов в круговороте углерода, азота, серы.
53. Влияние факторов внешней среды на жизнедеятельность микроорганизмов.
Отношение прокариот к О2. Влияние температуры на жизнедеятельность
микроорганизмов. Психрофилы, мезофилы, термофилы. Механизмы психро- и
термофилии. Влияние рН среды на жизнедеятельность микроорганизмов.
Ацидофилы, нейтрофилы, алкалофилы. Механизмы рН-гомеостаза. Влияние
давления на микробную клетку. Водная активность среды и микроорганизмы.
Влияние видимого, инфракрасного, ультрафиолетового, ионизирующее излучений
на микроорганизмы. Соединения и ионы, токсичные для микроорганизмов.
Влияние тяжелых металлов на микроорганизмы. Эффект Арнтд-Шульца.
54. Формы взаимоотношений микроорганизмов между собой. Нейтрализм.
Антагонизм. Симбиозы. Консорциумы микроорганизмов. Биопленки. Эффект
кворума. Метабиоз. Синтрофия. Паразитизм. Хищничество.
55. Взаимоотношения микроорганизмов с растениями и животными.
56. Паразитизм как стратегия жизни микроорганизмов. Патогенные микроорганизмы.
Патогенность и вирулентность. LD50, DLM. Факторы патогенности.
57. Методы и принципы проведения санитарно-микробиологических исследований
объектов внешней среды. Санитарно-показательные микроорганизмы (СПМ).
Группы СПМ. Титр и индекс СПМ.
58. Санитарно-микробиологическое исследование воды, почвы, воздуха, пищевых
продуктов.
59. Пищевые токсикозы и токсикоинфекции. Микробиологическая диагностика
пищевых токсикоинфекций и пищевых интоксикаций.
60. Теоретические и практические основы микробиологического получения белка,
вакцин, бактериальных удобрений, липидов, нуклеотидов, полисахаридов,
ферментов, витаминов, аминокислот, органических кислот, спиртов, растворителей
и других продуктов.
61. Микроорганизмы в производстве пищевых продуктов на основе молока,
растительного сырья, мяса.
62. Микробиологические средства защиты растений. Вирусные, бактериальные,
микоинсектицидные препараты. Характеристика важнейших продуцентов.
Промышленное производство биопрепаратов.
6. Образец тестового задания
1. Полимер, являющийся обязательным компонентом клеточной стенки эубактерий:
а) хитин
б) целлюлоза
в) пептидогликан
г) лигнин
2. Тип питания прокариот, использующих энергию света и окисляющих
органические вещества, называется:
а) хемолитотрофный
б) хемоорганотрофный
в) фотолитотрофный
г) фотоорганотрофный
3. Элективные среды применяют для:
а) дифференциации отдельных видов и групп микроорганизмов
б) выделения из природных источников определенных групп микроорганизмов
в) выявления морфоваров
г) культивирования музейных штаммов
4. Лаг-фаза соответствует:
а) периоду максимальной скорости клеточного деления
б) периоду интенсивного физиологического приспособления +
в) периоду снижения темпов размножения
г) периоду логарифмической гибели клеток
5. Ключевой фермент фруктозодифосфатного пути у гомоферментативных
молочнокислых бактерий:
а) малатдегидрогеназа
б) кротоназа
в) пентозофосфокетолаза
г) альдолаза
7. Ключ к образцу
Номер
1
2
3
4
5
Вариант ответа
в
г
б
б
г
8. Литература
1. Биологическая защита растений / М. В. Штерншис [и др.]; Под ред. М. В.
Штерншис. – М. : КолосС, 2004. – 264 с.
2. Борисов Л. Б. Медицинская микробиология, вирусология, иммунология / Л. Б.
Борисов. – М. : Медицинское информационное агентство, 2002. – 734 с.
3. Верещагина В. А. Основы общей цитологии / В. А. Верещагина. – М. : ИЦ
«Академкнига», 2007.
4. Воробьев А. А. Медицинская и санитарная микробиология / А. А. Воробьев и др. –
М. : Академия, 2003. – 463 с.
5. Галковская Г. А. Популяционная экология / Г. А. Галковская. – М. : Из-во
Гревцова, 2009.
6. Генетика / Б. Гуттман [и др.] – М. : ФАИР- ПРЕСС, 2004.
7. Грин Н. Биология: в 3 т. / Н. Грин, У. Стаут, Д. Тейлор. – М. : Мир, 2003.
8. Гусев М. В. Микробиология: Учеб. для студ. биол. специальностей вузов / М. В.
Гусев, Л. А. Минеева. – 4-е изд. – М. : Академия, 2003. – 463 с.
9. Егорова Т. А. Основы биотехнологии / Т. А. Егорова, С. М. Клунова, Е. А.
Жинухина. – М. : Академия, 2006. – 208 с.
10. Емцев В. Т. Микробиология: Учеб. для вузов / В.Т . Емцев, Е. Н. Мишустин. – 5-е
изд., перераб. и доп. – М. : Дрофа, 2005. – 445 с.
11. Жарикова Г. Г. Микробиология, санитария и гигиена пищевых продуктов / Г. Г.
Жарикова, А. Д. Козьмина. – М. : Гелан, 2001. – 254 с.
12. Жимулев И. Ф. Общая и молекулярная генетика / И. Ф. Жимулев. – Новосибирск :
Изд-во Нов. Сиб. Универ., 2006.
13. Комов В. П. Биохимия: учебник для вузов / В. П. Комов, В. И. Шведова. – М. :
Дрофа, 2008.
14. Нетрусов А. И. Микробиология / А. И. Нетрусов, И. Б. Котова. – М. : Изд. центр
«Академия», 2005. – 400 с.
15. Северцов А. С. Теория эволюции / А. С. Северцов. – М. : Владос, 2005.
16. Экология микроорганизмов: Учеб. для студ. вузов. / А. И. Нетрусов [и др.]; под
ред. А. И. Нетрусова. М. : Издательский центр «Академия», 2004. – 272 с.
Программа вступительного испытания разработана: канд. биол. наук, доцентом
кафедры микробиологии Вятчиной Ольгой Федоровной.