КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ К ЭКЗАМЕНУ
по дисциплине
«Современные проблемы биологии»:
Раздел №1. Проблемы биологии в ХХI веке.
-
Введение в дисциплину «Современные проблемы биологии». Цели, задачи, методы изучения.
-
Новейшие направления биологических исследований.
-
Проблемы криобиологии и криоконсервации живых систем для сохранения редких, ценных и исчезающих видов; современные проблемы крионики.
-
История криобиологии: П.И. Бахметьев, П. Беккерель, Г. Рам, Л. Рэ, В.К. Милованов, И.Н. Соколовская и И.В. Смирнов, О. Смит, Б.Н. Вепринцев и др.
-
Проблемы массового криосохранения половых продуктов рыб, птиц и млекопитающих; органов животных и человека. Поиск и разработка универсальных криопротекторов.
-
Актуальные вопросы происхождения жизни на Земле.
-
Представление о сущности жизни. Определения жизни как явления во Вселенной. Живые и неживые системы.
-
Основные гипотезы происхождения жизни на Земле (гипотеза сотворения, гипотеза стационарного состояния, гипотеза панспермии).
-
Основные гипотезы происхождения жизни на Земле (самопроизвольного зарождения, гипотеза биохимической эволюции). Перспективы создания общей теории жизни.
Раздел №2. Методологические достижения и перспективные направления физиологии и биологии развития.
-
Физико-генетические функции организма: для растений – фотосинтез, азотофиксация и др., для животных – поведение, стресс – реактивность и др.
-
Эколого-физиологические проблемы адаптации к различным факторам среды обитания.
-
Адаптация организма к экстремальным факторам среды.
-
Механизмы адаптации на клеточном, тканевом, органном, организменном уровнях.
-
Стресс-реакция, ее роль в формировании адаптационных механизмов.
-
Нейрофизиология (нейробиология). Изучение молекулярной организации субклеточных структур нервной ткани, их биофизических свойств, познание комплексной организации и взаимодействия отдельных областей нервной системы.
-
Сущность и цель нейробиологии.
-
Изучение принципов управления физиологическими функциями организма. "Внутриклеточная сигнализация", "синаптическая передача", "регуляторные пептиды" и "нейрогуморальная интеграция".
-
Патология висцеральных органов современного человека - результат нарушений регуляторных процессов. Причины, вызвавшие сбой в управлении: стресс, инфекционный процесс, неблагоприятные экологические условия.
-
Комплексные исследования трудовой деятельности человека.
-
Методологические достижения и перспективные направления биологии развития.
-
Проблемы коррекции этапов развития. Современные представления об индукционном процессе. Работы П. Ньюкопа по эмбриональной индукции.
-
Многоуровневая организация структуры управления дифференцировками.
-
Нелинейность механизма управления дифференцировками.
-
Бейесовская модель процесса детерминации зародышевых структур.
-
Феномен биологического старения, его особенности.
-
Проявление старения на молекулярном уровне.
-
Проявление старения на субклеточном уровне.
-
Проявление старения на клеточном и тканевом уровнях.
-
Гипотезы и теории старения. Гипотеза немецкого биолога Августа Вейсмана (XIX в.) о наличии некого механизма старения у животных.
-
Свободно радикальная теория старения Денхама Хармана (195б г.) и Эмануэля.
-
Митохондриальная теория как частный случай свободно радикальной теории.
-
Теория "перекрестных сшивок". Теория апоптоза.
-
Эффект Леонарда Хейфлика (1961г).
-
Теломерная теория старения российского ученого А. М. Оловникова.
-
Элевационная теория старения В. Дильмана.
-
Мелатонин и старение.
-
Теория гликозилирования белков. Глюкосепан.
-
Теория повреждения ДНК и репарация.
-
Факторы, защищаюшие макромолекулы клеток от
повреждения свободными радикалами.
-
Старение иммунной системы и ограничение продолжительности жизни. TOR центрическая «квази-программа» старения.
-
Генетика старения и долгожительства.
-
Популяционная генетика старения.
-
Близнецовый метод оценки долгожительства.
-
Монозиготные и гетерозиготные близнецы.
-
Накопление с возрастом мутаций в различных органах и тканях — основной фактор, определяющий развитие возрастных патологий, включая рак.
Раздел №3. Методологические достижения и перспективные направления клеточной биологии.
-
Феномен программированной клеточной гибели, его
биологическая роль в процессах роста, морфогенеза и
дифференцировки клеток.
-
Отличие апоптоза от травматической гибели клеток — некроза.
-
Апоптоз и продолжительность жизни.
-
Гены, ответственные за включение механизма апоптоза.
-
Проблемы клеточной и репродуктивной биологии; методы исследования и перспективы применения эмбриональных стволовых клеток.
-
Современное состояние проблемы формирования линии герминативных стволовых клеток в раннем онтогенезе, их пролиферации и дифференцировки.
-
Регуляция репродуктивной функции позвоночных животных на разных этапах онтогенеза.
-
Исследования стволовых клеток (СК) (тотипотентных, мультипотентных и пр.), источники, методы выделения, особенности роста и дифференцировки СК в культуре.
-
Перспективы клинического использования СК.
-
Работы Д.Томсона и Д. Герхарта (1998) в области (ЭСК).
-
Применение эмбриональных стволовых клеток в заместительной и трансплантационной медицине.
-
Перспективы развития клеточной трансплантологии. Тканевая инженерия.
-
Онкогенез. Общие характеристики опухолевого роста и особенности опухолевых клеток.
-
Отличительные особенности опухолевых клеток от нормальных клеток.
-
Особенности при культивировании в системе in vitro.
-
Возможные причины возникновения опухолей.
-
Механизмы действия канцерогенов.
-
Стадии процесса канцерогенеза.
-
Биология и физиологические особенности организмов, у которых не обнаружены опухолевые заболевания (на примере голого землекопа).
-
Опухоли, возникающие в результате трансмиссивной передачи опухолевых клеток от особи к особи (на примере саркомы Стикера у собак).
Раздел. №4. Методологические достижения и перспективные направления генетики.
-
Развитие представлений о гене.
-
Структурная организация генома эукариот и прокариот.
-
Строение и функционирование хромосом.
-
Проблемы современной генетики. Работы по расшифровке генома человека, растений и животных. Создание новых искусственных геномов. Замена дефектных участков геномов, контроль за активностью геномов.
-
Введение в геномику. Термин "Геном" и понятие о геноме. Термин "Геномика" и задачи, решаемые геномикой.
-
Открытие ферментов рестрикции.
-
Технологии рекомбинантных ДНК. Метод молекулярного клонирования. Автономные репликоны и их свойства.
-
Векторы и их организация. Клонирующие векторы.
-
Метод амплификации ДНК – полимеразная цепная реакция (ПЦР).
-
Идентификация и клонирование специальных генов
Библиотеки ДНК. Методы скрининга библиотек
ДНК.
-
Стратегия секвенирования. Метод "терминатора" (метод обрыва цепи при ДНК полимеризации).
-
Стратегия секвенирования. Метод "дробовика" (клон за клоном).
-
Аннотирование генома
-
Общая структура генома человека.
-
Протеомика и решаемые ей задачи.
-
Медицинские аспекты протеомики. Метаболомика.
-
Идентификация генов, ответственных за болезни человека.
-
Гены вызывающие моногенные заболевания и гены, повышающие вероятность возникновения заболеваний.
-
Болезни, связанные с генами, кодирующими ферменты.
-
Болезни, связанные с генами, кодирующими транскрипционные факторы.
-
Биологическая значимость генетического полиморфизма.
-
Отсутствие корреляции между количеством ДНК, приходящимся на клетку, и сложностью организма (С парадокс).
-
Представления об эгоистичной ДНК Ф. Крика.
-
Гены человека, гомологичные генам дрозофилы, элегантной нематоды и дрожжей.
-
Проект «Геном человека». Заслуги Джеймса Уотсона в реализации проекта.
-
Революция в генетическом картировании. Генетические карты и маркеры.
-
Локализация гена в группах сцепления.
-
Картирование генов с помощью хромосомных перестроек.
-
Картирование генов с помощью соматического кроссинговера.
-
Методы и подходы хромосомной инженерии.
-
Понятие о хондриоме. Авторепродукция митохондрий.
-
Митохондриальные геномы различных организмов.
-
Особенности строения генома митохондрий жгутикового простейшего Reclinomonas.
-
Особенности геномов митохондрий у высших растений.
-
Множественность форм существования кольцевой митохондрионной ДНК у растений (на примере кукурузы).
-
Митохондриальные заболевания.
Раздел № 5. Проблемы биологической безопасности населения
-
Возможность неконтролируемого создания и распространения генномодифицированных организмов (ГМО), нарушающих природное равновесие и живые системы.
-
Исследования безопасности генетически модифицированных организмов.
-
Использование ГМО и государственное регулирование. Использование ГМО в России.
-
Проблемы ГМО в сельском хозяйстве.
-
Альтернативные ГМО подходы: технологии активизации генома растений и животных.
-
Разработка новых видов биологического оружия – вирусного, токсинного и генного (siRNA и miRNA), белки-репрессоры, прионы.
Раздел №6. Методологические достижения и перспективные направления в эволюционной теории и антропологии.
-
Синтетическая теория эволюции в свете современных представлений о механизмах микро- и макроэволюции.
-
Естественная система живых организмов. Принципы классификации.
-
Современные классификационные системы, как отражение представлений о темпах эволюции.
-
Вирусы, плазмиды, прионы – их организация и место в биосфере.
-
Современные представления о происхождении и эволюции человека. Движущие силы, антропогенеза.
-
Роль социальных факторов в смене исторических видов рода Человек.
-
Исторические подвиды Человека разумного.
-
Современные популяционно-генетические тенденции в эволюции человека.
Зав. кафедрой биологии, доц. Гевандова М.Г.
Поделитесь с Вашими друзьями: |
