03.01.06 Биотехнология (в том числе бионанотехнологии)

1. Цель и задачи программы
Данная программа предназначена для подготовки к вступительным
испытаниям в аспирантуру по направлению подготовки 06.06.01 Биологические
науки, научная специальность 03.01.06 – Биотехнология (в том числе
бионанотехнологии).
Программа вступительных испытаний в аспирантуру подготовлена в
соответствии с федеральными государственными
образовательными
стандартами высшего образования (уровень магистра или специалиста).
Целью программы вступительных испытаний является систематизация
знаний поступающего в аспирантуру по специальности 03.01.06 –
Биотехнология (в том числе бионанотехнологии), выявление выпускников,
обладающих
способностями
к
занятиям
научно-исследовательской
деятельностью.
Задачи программы:
- определить уровень общей личностной культуры, профессиональной
компетентности и готовности будущего аспиранта (соискателя) к научноисследовательской деятельности в области биотехнологии;
- выявить уровень владения знаниями в области биотехнологии, включая
бионанотехнологии;
- диагностировать уровень сформированности методологической
культуры аспиранта;
- активизировать на поиск научной проблематики для потенциального
научного исследования.
2. Содержание программы
Тема 1. «Методология биотехнологии».
История развития биотехнологии. Клеточная инженерия растительных и
животных клеток. Биология культивируемой клетки. Культура клеток и тканей.
Техника введения в культуру in vitro и культивирование изолированных клеток
и тканей растений и животных. Культура каллусных тканей растений.
Суспензионная
культура.
Клональное
микроразмножение
растений.
Сомаклональная изменчивость. Методы клонирования последовательностей
ДНК. Генетическая инженерия растительных и животных клеток. Методы
трансформации растительных и животных клеток. Агробактериальная
трансформация. Экспрессия чужеродных генов в геноме. Методы
криосохранения растительного материалы.
Тема 2. «Прикладные аспекты биотехнологии».
Биотехнология в селекции растений. Культура изолированных клеток и
тканей в селекции растений. Соматическая гибридизация растений. Повышение
продуктивности растений и улучшение их качества методами генной
инженерии. Молекулярные методы анализа генома растений и применение
ДНК-технологий в генетике и селекции. Биотехнология в защите растений.
Культура изолированных клеток и тканей в защите растений. Получение
трансгенных растений, устойчивых к абиотическим стрессам. Получение
трансгенных растений, устойчивых к биотическим стрессам. ДНК-диагностика
патогенов в растительном материале. Понятие о фитогормонах и
фиторегуляторах. Биотехнология в животноводстве и ветеринарной медицине.
Трансплантация эмбрионов. Клонирование животных. Получение трансгенных
животных. Классификация вакцин и технология их приготовления.
Биотехнологии в экологии. Понятие безопасности и биобезопасности.
Биобезопасность в клеточных, тканевых и органогенных технологиях.
Государственное
регулирование
генно-инженерной
деятельности.
Биотехнология в производстве кормовых препаратов и переработке
органических отходов. Получение кормовых белков и незаменимых
аминокислот Кормовые липиды. Ферментные препараты. Биотехнология в
энергетике. Биоэнергетика на молекулярном уровне. Биотехнологии и
энергетическая проблема.
Перечень вопросов к вступительным испытаниям
1. История развития биотехнологии и основные ее аспекты.
2. Основные и вспомогательные методы клеточной биотехнологии в
селекции растений.
3. Цели и задачи генной инженерии растений.
4. Каллусная ткань – основной объект исследований при клеточной
инженерии. Практическое применение каллусной ткани.
5. Техника культивирования растительных тканей на разных этапах
клонального микроразмножения растений.
6. Основные направления исследований по клеточной инженерии
растений.
7. Морфогенез в каллусных тканях.
8. Полимеразная цепная реакция (ПЦР) и ее использование в
биотехнологии.
9. Суспензионная
культура,
способы
получения,
основные
характеристики. Практическое применение суспензионной культуры.
10. Технологии создания гаплоидных растений.
11. Соматическая гибридизация растений и ее использование в
селекции.
12. Преодоление прогамной и постгамной несовместимости растений
методами биотехнологии.
13. Методы клонального микроразмножения растений. Оздоровление
посадочного материала от вирусов.
14. Преодоление прогамной и постгамной несовместимости растений.
15. Самоклональная изменчивость в культуре клеток и тканей
растений.
16. Особенности строения и функций нуклеиновых кислот.
17. Методы клонирования ДНК.
18. Выделение и клонирование генов.
19. Библиотеки геномной и кДНК.
20. Векторы
для
молекулярного
клонирования.
Принципы
конструирования рекомбинантных ДНК и их введения в реципиентные клетки.
21. Рекомбинантные молекулы ДНК, их получение и использование.
22.Методы определения нуклеотидной последовательности в
нуклеиновых кислотах.
23. Методы генетической трансформации.
24. Конструирование генно-и инженерно-модифицированных
(трансгенных) растений.
25. Получение трансгенных растений, устойчивых к гербицидам.
26.Получение трансгенных растений, устойчивых к насекомым.
27. Использование растений для получения вакцин.
28. Основные достижения генетической инженерии микроорганизмов.
29. Основные методы и достижения генетической инженерии
животных.
30. Применение генной инженерии в животноводстве: трансгенные
животные как «биореакторы» биологически активных веществ.
31. Клонирование животных.
32. Вклад методологии генной инженерии в развитие молекулярной
генетики.
33. Безопасность и сертификация генетически модифицированного
сырья и пищевых продуктов на их основе.
34. Правовые и научные основы мониторинга биобезопасности в
биоинженерии.
35. Биологические, экологические, социальные аспекты безопасности
ГМО.
36. Молекулярно-генетическое маркирование и его использование в
селекции растений.
37. Использование биотехнологии в защите растений.
38. Государственное регулирование генно-инженерной деятельности.
39. ДНК-диагностика вирусов в растительном материале.
40. Оздоровление посадочного материала от вирусов.
41. Понятие о фитогормонах и фиторегуляторах.
42. Использование биотехнологии в селекции растений.
43. Применение наночастиц металлов в сельском хозяйстве.
44. Технология получения веществ вторичного синтеза.
45. Криосохранение растительного генофонда.
3. Основная литература
1. Калашникова Е.А. Клеточная инженерия растений: Учебное пособие /
Е.А. Калашникова. М.: Изд-во РГАУ-МСХА, 2012. 318 с.
2. Сельскохозяйственная биотехнология: Учебник / В.С. Шевелуха, Е.А.
Калашникова, Е.З. Кочиева и др.; Под ред. В.С. Шевелухи. – 3-е изд., перераб. и
доп. – М.: Высшая школа, 2008. – 710 с.:ил.
4. Дополнительная литература
1.
Биотехнология: теория и практика (учебное пособие) / Н.В.
Загоскина, Л.В. Назаренко, Е.А. Калашникова, Е.А. Живухина: Под ред.
Н.В.Загоскиной. – М.: Из-во Оникс, 2009, 496 с.
2.
Будаговский, А.В. Дистанционное межклеточное взаимодействие. /
А.В. Будаговский. - М.:НПЛЦ «Техника», 2004, 104 с.
3.
Бутенко, Р.Г. Биология клеток высших растений in vitro и
биотехнологии на их основе: Учебное пособие. М.:ФБК-ПРЕСС, 1999, - 160 с.
4.
Общая селекция растений: Учебник / Ю.Б. Коновалов, В.В.
Пыльнев, Т.И. Хупацария, В.С. Рубец; под общ. ред. Ю.Б. Коновалова, В.В.
Пыльнева. М.: Изд-во РГАУ-МСХА, 2011. 395 с.
5. Интернет-ресурсы
1.
Сайт кафедры генетики и биотехнологии РГАУ-МСХА имени К.А.
Тимирязева: http://plantgen.com/ –
2.
Интернет-портал по классической и молекулярной биологии:
http://molbiol.ru
3.
Интернет-портал по биотехнологии: http://bio-x.ru/
При выставлении оценок на вступительном экзамене в аспирантуру используют
следующие критерии, представленные в таблице 1.
Таблица 1
Критерии выставления оценок на вступительном экзамене в аспирантуру
Оценка
Критерий
Поступающий не только продемонстрировал
«Отлично»
полное фактологическое усвоение материала и
умение
аргументировано
обосновать
теоретические постулаты и методические
решения,
но
и
умеет
осознано
и
аргументировано применять методические
решения для НЕСТАНДАРТНЫХ задач.
Поступающий не только продемонстрировал
полное фактологическое усвоение материала и
умение
аргументировано
обосновать
теоретические постулаты и методические
решения,
но
и
умеет
РЕШАТЬ
НЕСТАНДАРТНЫЕ задачи.
Поступающий продемонстрировал полное
«Хорошо»
фактологическое усвоение материала:
«Удовлетворительно»
«Неудовлетворительно»
a) аргументировано обосновать теоретические
постулаты и методические решения;
b) решать СТАНДАРТНЫЕ задачи.
Поступающий продемонстрировал либо:
a)
полное
фактологическое
усвоение
материала;
b) умение аргументировано обосновывать
теоретические постулаты и методические
решения;
c) умение решать СТАНДАРТНЫЕ задачи.
Поступающий продемонстрировал либо:
a) НЕПОЛНОЕ фактологическое усвоение
материала при наличии базовых знаний,
b) НЕПОЛНОЕ умение аргументировано
обосновывать теоретические постулаты и
методические решения при наличии базового
умения,
c)
НЕПОЛНОЕ
умение
решать
СТАНДАРТНЫЕ задачи при наличии базового
умения.
Поступающий на фоне базовых знаний НЕ
продемонстрировал:
a) умение аргументировано обосновать
теоретические постулаты и методические
решения при наличии
базового умения,
b) умение решать СТАНДАРТНЫЕ задачи при
наличии базового умения
Поступающий на фоне базовых (элементарных)
знаний продемонстрировал лишь базовое
умение
решать
СТАНДАРТНЫЕ
(элементарные) задачи.
Поступающий
НЕ
имеет
базовых
(элементарных) знаний и не умеет решать
СТАНДАРТНЫЕ (элементарные) задачи.