ПРОГРАММА ВСТУПИТЕЛЬНОГО ИСПЫТАНИЯ ПО БИОЛОГИИ

ПРОГРАММА ВСТУПИТЕЛЬНОГО ИСПЫТАНИЯ
ПО БИОЛОГИИ
для поступающих на 1-й курс на основные образовательные программы
бакалавриата и программы подготовки специалиста
по результатам вступительных испытаний, проводимых СПбГУ самостоятельно
I.
Содержание основных тем
Биология как наука.
Биология - наука о живой природе.
Значение биологической науки для сельского хозяйства, промышленности, медицины,
охраны природы. Вклад биологии в формирование научной картины мира и общей
культуры личности.
Живые системы: клетка, организм, популяция, вид, биоценоз, экосистема, биосфера, их
эволюция. Признаки живых систем: особенности химического состава, обмен веществ и
энергии, рост, самовоспроизведение, наследственность и изменчивость, раздражимость; их
проявление у животных, растений, грибов и бактерий.
Строение и функционирование клетки.
Основные положения клеточной теории строения живых организмов. Клетка -структурная
и функциональная единица живого.
Химический состав клеток. Неорганические вещества: вода и минеральные соли, их роль в
жизнедеятельности. Особенности структуры органических веществ: белков, углеводов,
липидов, нуклеиновых кислот в связи с их функциями.
Строение и функции основных частей и органоидов клетки; взаимосвязь этих
компонентов как основа ее целостности.
Многообразие клеток: прокариотные и эукариотные клетки. Особенности строения клеток
растений, животных грибов и бактерий. Сходство химического состава и структуры
клеток различных групп организмов - свидетельство единства живой природы. Вирусы неклеточная форма жизни. Роль вирусов как возбудителей заболеваний, профилактика
ВИЧ-инфекции.
1
Клеточный
метаболизм
и
его
составляющие
ассимиляция
-
(анаболизм)
и
диссимиляция (катаболизм). Пластический и энергетический обмен. Ферменты, их
свойства и роль в метаболизме. Основные этапы пластического обмена. Репликация ДНК.
Гены. Генетический код и его свойства. Транскрипция и трансляция - этапы синтеза
белков. Роль матричных процессов в реализации наследственной информации.
Автотрофные и гетеротрофные организмы. Этапы фотосинтеза и роль хлорофилла в этом
процессе.
Биосферное
значение
фотосинтеза.
Хемосинтез.
Основные
этапы
энергетического обмена. Роль АТФ в энергетическом и пластическом обмене.
Взаимосвязь энергетического и пластического обмена. Особенности метаболизма
растений и животных.
Размножение и индивидуальное развитие организмов.
Деление клетки - основа роста, развития и размножения организмов. Митоз и мейоз основные способы деления эукариотной клетки. Интерфаза. Этапы митоза и мейоза.
Значение митоза и мейоза.
Половое и бесполое размножение, их роль в природе. Способы бесполого
размножения у животных, растений и грибов. Развитие половых клеток. Оплодотворение
у животных и растений. Двойное оплодотворение - особенность цветковых растений.
Чередование полового и бесполого поколений (гаметофита и спорофита) у растений.
Основные этапы онтогенеза. Эмбриональное и постэмбриональное развитие. Развитие
зародыша (на примере животных) и процессы, его сопровождающие: увеличение числа
клеток, их дифференцировка, образование тканей и органов. Прямое развитие и развитие
с метаморфозом (непрямое). Понятие жизненного цикла.
Основы генетики и селекции.
Генетика - наука о наследственности и изменчивости организмов. Основные методы
исследования наследственности и изменчивости. Гибридологический анализ, моно- и
дигибридное скрещивание. Основные понятия генетики: ген, аллель, признак, гомозигота
и гетерозигота, доминантность и рецессивность, генотип, фенотип и норма реакции.
Законы наследственности, установленные Г. Менделем и условия их выполнения:
единообразие гибридов первого поколения, расщепление признаков во втором поколении,
независимое наследование признаков. Цитологические основы выполнения законов
2
Г.Менделя. Полное и неполное доминирование.
Хромосомная
теория
наследственности.
Сцепленное
наследование
и
его
цитологические причины, закон Т.Моргана. Полное и неполное сцепление. Роль
кроссинговера (перекреста хромосом). Генетическое определение пола, половые
хромосомы и аутосомы, наследование признаков, сцепленных с полом.
Генотип
как
целостная
исторически
сложившаяся
система,
понятие
о
взаимодействии и множественном действие генов. Роль генотипа и факторов внешней
среды в формировании фенотипа. Формы изменчивости организмов: модификационная и
наследственная изменчивость, мутационная и комбинативная изменчивость, их роль в
природе. Причины мутаций. Влияние окружающей среды на мутационный процесс.
Мутагены. Главные источники комбинативной изменчивости: независимое поведение
гомологичных хромосом в мейозе, кроссинговер, оплодотворение.
Значение генетики для здравоохранения. Наследственные заболевания человека и меры их
профилактики. Влияние радиоактивного излучения и химических мутагенов (в том числе
никотина, алкоголя и наркотических веществ) на наследственность человека.
Генетика - теоретическая основа селекции. Порода животных и сорт растений.
Основные методы селекции растений и животных: мутагенез, полиплоидия,
гибридизация, искусственный отбор.
Современные биотехнологии: генная и клеточная инженерия, микробиологический синтез,
их роль в развитии здравоохранения, промышленности, сельского хозяйства и охраны
природы.
Многообразие живой природы.
Система органического мира
Классификация
организмов
и
роль
К.Линнея
как
основоположника
научной
систематики. Основные систематические категории: вид, род, семейство, отряд (порядок),
класс, тип (отдел), царство. Особенности строения и функционирования представителей
основных царств живой природы: бактерий, растений, животных и грибов.
Царство бактерий
Основные черты строения и жизнедеятельности бактерий, их размножение. Споры. Роль
бактерий в биосфере. Значение бактерий для сельского хозяйства, промышленности и
3
медицины. Болезнетворные бактерии и борьба с ними.
Царство растений
Основные принципы строения и функционирования растительного организма.
Одноклеточные и многоклеточные растения. Основные ткани растений: их строение и
функции. Органы и системы органов растений: корень, побег, лист, стебель - их
строение и функции. Растение как целостный организм.
Корневая система. Строение корня в связи с его функциями. Зоны корня. Мочковатая
и стержневая корневые системы. Видоизменение корней.
Система побега. Строение стебля растений и его функции. Передвижение по стеблю воды,
минеральных и органических веществ. Рост стебля в толщину. Почки и рост побега в
длину. Внешнее и внутреннее строение листьев в связи с их функциями. Видоизменения
листьев. Видоизменения побегов: корневище, клубень, луковица.
Бесполое и половое размножение растений. Способы вегетативного размножения.
Спорообразование. Строение цветка насекомоопыляемых и ветроопыляемых растений.
Оплодотворение. Типы соцветий. Образование семян и плодов, способы их
распространения. Строение семян однодольных и двудольных цветковых растений.
Условия прорастания семян.
Разнообразие растений.
Низшие растения. Строение и жизнедеятельность одноклеточных и многоклеточных
водорослей. Основные отделы: красные, бурые и зеленые водоросли. Роль водорослей в
биосфере и хозяйственной деятельности человека.
Отдел Мохообразные. Строение, размножение и жизненный цикл мхов на примере любого
вида.
Образование
торфа
и
его
значение
как
промышленного
ресурса.
Средообразующая роль мхов в биогеоценозах болот.
Отдел
Папоротникообразные.
Строение,
размножение
и
жизненный
цикл
папоротников, их роль в биосфере и жизни человека. Хвощи и плауны.
Отдел Голосеменные. Строение и размножение голосеменных растений на примере сосны,
ели или других хвойных. Распространение хвойных, их роль в биосфере и хозяйственной
деятельности человека.
Отдел Покрытосеменные (цветковые). Особенности строения и жизнедеятельности
4
покрытосеменных как наиболее высокоорганизованной группы растений. Многообразие
цветковых. Класс Однодольные. Семейства: лилейные, злаки. Класс Двудольные.
Семейства:
крестоцветные, пасленовые, розоцветные, бобовые, сложноцветные.
Отличительные признаки перечисленных групп растений, их биологические особенности
и хозяйственное значение. Роль покрытосеменных в современной биосфере.
Эволюция растительного мира.
Происхождение
возникновение
растений.
Основные
фотосинтеза,
этапы
возникновение
эволюции
растительного
одноклеточных
и
мира:
многоклеточных
водорослей, выход растений на сушу (псилофиты), появление споровых и семенных
растений. Филогенетические связи в растительном мире.
Царство грибов
Общая характеристика грибов: их строение способы питания и размножения. Грибница
и плодовое тело. Плесневые, шляпочные грибы и дрожжи. Симбиоз грибов с низшими и
высшими растениями. Грибы-паразиты и грибы-сапротрофы. Роль грибов в биосфере и
жизни человека. Лишайники как пример высоко интегрированной симбиотической
системы, включающей автотрофных и гетеротрофных организмов. Практическое значение
лишайников и их роль в биосфере.
Царство животных
Простейшие животные.
Общая характеристика простейших: строение клеток, питание, дыхание, выделение,
движение, поведение и размножение. Разнообразие простейших: обыкновенная амеба,
эвглена зеленая и гетеротрофные жгутиконосцы, инфузория-туфелька и другие. Отличия
простейших от многоклеточных животных. Их значение в природе и жизни человека.
Паразитические простейшие.
Многоклеточные животные.
Особенности строения многоклеточных животных. Основные ткани, органы и их системы.
Типы Кишечнополостные, Плоские черви, Круглые черви, Кольчатые черви. Их общая
характеристика, жизненные циклы важнейших представителей, основные классы.
Паразитические представители плоских и круглых червей, их значение для
здравоохранения и сельского хозяйства. Профилактика паразитарных заболеваний. Роль
паразитов в экосистемах.
5
Тип
Членистоногие.
Общая
характеристика
типа.
Классы
Ракообразные,
Паукообразные, Насекомые. Основные отряды насекомых: Прямокрылые, Жесткокрылые,
Чешуекрылые, Двукрылые, Перепончатокрылые. Насекомые с полным и неполным
превращением. Многообразие насекомых, их роль в экосистемах и жизни человека.
Методы борьбы с насекомыми - вредителями сельскохозяйственных культур. Охрана
насекомых.
Тип
Моллюски.
Общая
характеристика
и
основные
классы
(Брюхоногие,
Двустворчатые, Головоногие). Роль моллюсков в водных и наземных экосистемах.
Тип
Хордовые.
Общая
характеристика
типа.
Основные
классы
хордовых:
Ланцетники, Хрящевые рыбы, Костные рыбы, Земноводные, Пресмыкающиеся, Птицы,
Млекопитающие. Особенности их строения и основных процессов жизнедеятельности,
происхождение. Выход позвоночных на сушу и освоение ими наземной среды обитания.
Яйцекладущие, сумчатые и плацентарные млекопитающие. Основные отряды
плацентарных и их важнейшие представители.
Роль различных хордовых в экосистемах и жизни человека. Охрана млекопитающих и
регуляция их численности. Сельскохозяйственные животные: крупный рогатый скот,
овцы, свиньи, лошади. Происхождение домашних животных, биологические основы их
содержания, кормления, разведения.
Эволюция животного мира.
Доказательства
исторического
развития
животного
мира:
сравнительно -
анатомические, палеонтологические, эмбриологические. Происхождение Простейших и
Многоклеточных животных. Происхождение основных типов животного царства.
Усложнение строения и жизнедеятельности животных в процессе эволюции. Положение
человека
в
системе
царства
животных,
доказательства
его
систематической
принадлежности.
Человек и его здоровье.
Общий обзор организма человека: основные ткани и системы органов. Значение знаний о
строении, жизнедеятельности организма и гигиене человека для охраны его здоровья.
Органы и системы органов человека.
Кожа. Строение и функции кожи. Производные кожи: волосы и ногти. Роль кожи в
6
терморегуляции, закаливание организма. Гигиена кожи, профилактика и первая помощь
при ожогах, обморожениях, и механических травмах.
Опорно-двигательная система. Основные элементы опорно-двигательной системы
человека. Части скелета: осевой скелет, скелет конечностей и их поясов. Строение костей.
Основные типы костей и их соединений. Суставы. Строение мышц и их функции.
Основные группы мышц человека. Первая помощь при ушибах, растяжении связок,
переломах и вывихах.
Кровь и кровообращение. Понятие внутренней среды организма. Кровь, лимфа и тканевая
жидкость. Состав крови человека: плазма крови и различные форменные элементы, их
строение и функции. Иммунитет и его типы. Антигены и антитела. Роль И.И. Мечникова
в создании учения об иммунитете. Инфекционные заболевания и борьба с ними. Прививки
и их роль в профилактике инфекционных заболеваний. Группы крови. Переливание
крови. Донорство крови. Свертывание крови. Строение системы кровообращения:
сердце и сосуды (артерии, капилляры, вены). Большой и малый круги кровообращения.
Предупреждение сердечно-сосудистых заболеваний. Первая помощь при кровотечениях.
Вредное влияние курения, употребления алкоголя и наркотиков на сердечно-сосудистую
систему.
Дыхательная система. Основные компоненты дыхательной системы. Строение легких,
механизм вдоха и выдоха, газообмен. Значение дыхания. Гигиена органов дыхания.
Заболевания органов дыхания и их профилактика. Предупреждение распространения
инфекционных заболеваний. Чистота атмосферного воздуха как фактор здоровья.
Приемы первой помощи при отравлении угарным газом и спасении утопающего.
Органы пищеварения. Строение и функции пищеварительной системы. Отделы
пищеварительного тракта и их функции. Пищеварительные железы. Роль ферментов в
пищеварении. Регуляция пищеварения, исследования И.П. Павлова. Пищевые продукты и
питательные вещества: белки, липиды, углеводы, минеральные вещества, вода, витамины.
Гигиена органов пищеварения, нормы питания, рациональное питание. Значение питания
и пищеварения. Обмен веществ и энергии в организме человека, профилактика нарушений
метаболизма. Роль витаминов в организме, их содержание в пищевых продуктах.
Профилактика пищевых отравлений, кишечных инфекций и паразитарных заболеваний.
Выделение.
Строение
мочевыделительной
системы
человека.
Органы
7
мочевыделительной системы и их функции. Образование первичной и вторичной мочи.
Профилактика заболеваний.
Размножение и развитие. Мужская и женская половая система, их строение и функция.
Образование половых клеток. Основные этапы индивидуального развития человека.
Наследование
признаков
у человека.
Наследственные
болезни,
их
причины
и
предупреждение. Инфекции, передающиеся половым путем, их профилактика.
Нервная и гуморальная регуляция процессов жизнедеятельности. Основные железы
внутренней секреции и их значение для роста, развития и регуляции функций организма.
Основные гормоны человека. Отделы нервной системы: центральная и периферическая
нервная система. Строение и функции головного и спинного мозга. Соматическая и
вегетативная нервная система. Органы чувств, их строение и функции. Анализаторы.
Условные и безусловные рефлексы, рефлекторные дуги. Высшая нервная деятельность,
речь и мышление. Сознание как функция мозга. Социальная и биологическая
обусловленность поведения человека. Роль И.М. Сеченова и И.П. Павлова в создании
учения о высшей нервной деятельности. Нарушение деятельности нервной системы и их
предупреждение. Сон, его значение и гигиена. Взаимосвязь процессов нервной и
гуморальной регуляции.
Эволюция органического мира.
Доказательства эволюции живой природы. История эволюционных учений. К. Линней,
Ж.Кювье, Ж.-Б.Ламарк. Основные положения теории Ч. Дарвина.
Популяции и их структура. Численность популяций, возрастной и половой состав, формы
совместного существования особей. Изменчивость в популяциях. Факторы эволюции.
Естественный отбор - направляющий фактор эволюции. Формы естественного отбора.
Борьба за существование. Роль экологии в изучении механизмов эволюционных
преобразований. Возникновение приспособленности, ее относительный характер.
Вид и его критерии. Механизмы видообразования. Изоляция и ее типы, роль
географической изоляции.
Микроэволюция и макроэволюция, соотношение их механизмов. Роль изучения
онтогенеза в познании механизмов эволюции органического мира. Биогенетический
закон. Биологический прогресс и пути его достижения. Ароморфоз, идиоадаптация, общая
8
дегенерация. Эволюционные параллелизмы и конвергенция, их причины. Гомологичные и
аналогичные органы.
Происхождение жизни на Земле. Основные этапы эволюции жизни. Основные
ароморфозы в эволюции живой природы. Происхождение и эволюция человека.
Доказательства происхождения человека от животных. Этапы эволюции человека.
Движущие силы антропогенеза. Возникновение человеческих рас.
Организм и окружающая среда. Экосистемы.
Экология
-
наука
о
взаимоотношении
организмов
и
окружающей
среды.
Окружающая среда и ее составляющие. Понятие экологического фактора, классификация
экологических факторов. Основные абиотические факторы: свет, температура, влажность,
их роль в жизни организмов. Действие экологических факторов, закон оптимума.
Периодические явления в жизни природы: биологические ритмы, фотопериодизм.
Внутривидовые и межвидовые взаимоотношения организмов: хищничество, конкуренция,
и основные формы симбиоза (комменсализм, мутуализм, паразитизм).
Разнообразие популяций, их возрастная и половая структура. Динамика численности
популяций и ее причины.
Биологические сообщества - многовидовые системы. Экосистема и биогеоценоз. Видовая
и пространственная структура экосистем. Роль редких видов в природе и меры по их
охране. Трофическая структура экосистем: продуценты, консументы, редуценты.
Правило экологической пирамиды. Пищевые цепи и сети. Круговорот веществ и
превращение энергии в экосистемах. Саморегуляция - одно из важнейших свойств
экосистем. Внешние и внутренние причины изменения экосистем, экологическая
сукцессия. Влияние человека на природные экосистемы, специфика действия
антропогенных факторов. Агросистемы и их отличия от естественных экосистем.
Значение
биологического
разнообразия
для
нормального
функционирования
экосистем, сохранение биологического разнообразия.
Биосфера как глобальная экосистема. Вклад В.И.Вернадского в разработку учения о
биосфере. Роль живого вещества в биосфере. Особенности распределения биомассы в
биосфере. Биологический круговорот. Эволюция биосферы. Глобальные изменения в
биосфере и их причины. Влияние деятельности человека на эволюцию биосферы.
9
II. Основная и дополнительная литература
Основная литература.
1. Албертс Б., Брей Д., Льюис Дж., Робертс К., Уотсон Дж. Молекулярная биология
клетки. В трех томах. М., Мир, 1994.
2. Бигон, М., Харпер, Дж., Таунсенд, К. Экология. Особи, популяции и сообщества.
М.: Мир, 1989, т.1 - 667 с., т.2 - 477 с.
3. Васильев А.Е. и др. Анатомия и морфология растений. М., 1988.
4. Гилберт С. Биология развития. В трех томах. М., Мир. 1993-1995.
5. Грант В. Эволюционный процесс. Критический обзор эволюционной теории. Мир,
М., 1991, 488 с.
6. Гусев М.В., Минеева Л.А. Микробиология. Изд-во МГУ, М., 1992.
7. Догель В.А. Зоология беспозвоночных. М., Высшая школа, 1981.
8. Заварзин А.А., Харазова А.Д., Молитвин М.Н. Биология клетки (общая цитология).
СПб,Изд. СПбГУ, 1992.
9. Комарицкий Н.А., Кудряшов Л.В., Уранов А.А. Систематика растений. М., 1975.
10. Ленинджер А. Биохимия М., Мир, 1985.
11. Наумов Н.Н. Зоология позвоночных. Ч.1,2. М., 1979.
12. Одум, Ю. Экология. М.: Мир, 1988, т.1 - 328 с., т.2 - 376 с.
13. Полевой В.В."Физиология растений", Изд-во "Высшая школа", М. , 1989. "Мир",М„
1986.
14. Физиология человека и животных. В двух томах. Под ред. А.Д. Ноздрачева. М. 1991.
15. Хэм А. и Кормак Д. Гистология. В пяти томах. М., Мир, 1983.
Дополнительная литература.
1. Айала Ф., Кайгер Дж. Современная генетика. М., 1998.
2. Бродский, А.К. Краткий курс общей экологии. СПб: Изд. СПбУ, 1992, 162 с.
3. Дарвин, Ч. Происхождение видов путем естественного отбора или сохранение
4. Жизнь растений. Тт.1-6, М., 1974-1982.
5. Работнов, Т. А. Фитоценология. М., Изд-во МГУ, 1992.
6. Рейвн П. и др. Современная ботаника, тт.1, 2. М., 1990.
7. Серавин Л.Н. Простейшие….Что это такое? Л., наука, ЛО, 1984.
8. Уиттекер, Р., Сообщества и экосистемы. М., Прогресс, 1980.
10
9. Шлегель Г. Общая микробиология. Мир. М., 1987.
III. Организационно-методический раздел
Структура вступительного испытания. Вступительное испытание проводится в
письменной тестовой форме в соответствии с программой вступительного испытания.
Рекомендации поступающим. На экзамене по биологии абитуриенту следует показать
знание основных теоретических положений, знать основные понятия и закономерности
явлений природы, проявить свой уровень биологического мышления, понимание цельности,
взаимосвязанности и общности живого мира, развития живой природы, показать умение
пользоваться распространенными биологическими терминами, уметь решать типовые
задачи по генетике.
11