Приемная комиссия

CALL- центр "Абитуриент" тел. +375 (152) 73-01-01 (многоканальный)
МТС: +375 (33) 35 44 500
Life: +375 (25) 77 44 500
Email: abit@grsu.by

 

 
Программа дополнительного вступительного испытания для получения высшего образования II ступени
по специальности 1-31 80 01 «Биология»
в 2017 году
 
 
 

 

 

ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА

 

Программа дополнительного вступительного экзамена на вторую ступень высшего образования для получения степени магистра по специальности 1-31 80 01 «Биология» включает в себя содержание биологических дисциплин учебных планов первой ступени высшего образования соответствующих квалификациям «Биолог. Преподаватель биологии и химии», «Биолог-биотехнолог. Преподаватель биологии».

Цель подготовки магистранта – формирование и развитие социально-профессиональной компетентности, позволяющей сочетать академические, профессиональные, социально-личностные компетенции для решения задач в сфере профессиональной и социальной деятельности; формирование профессиональных компетенций для работы в области биологии и биотехнологии.

Задачи – вести теоретические и прикладные научные исследования; использовать биологические методы исследования при анализе современных естественнонаучных процессов; управлять биотехнологическими процессами.

На вступительном испытании абитуриент должен:

  • знать биологические дисциплины учебных планов соответствующих квалификации;
  • уметь использовать полученные знания на первой ступени высшего образования для применения основных биологических методов в практической работе и экспериментальных исследованиях; работать самостоятельно;
  • владеть навыками системного и сравнительного анализа; междистиплинарного подхода при решении проблем; навыки связанные с использованием технических устройств, управлением информацией и работой комппьютером; навыками исследований в теоритической и экспериментальной биологии и биотехнологии.

Перечень дисциплин, соответствующих профилю избранной специальности, по которой проводится дополнительное вступительное испытание: молекулярная биология.

 

 

СОДЕРЖАНИЕ УЧЕБНОГО МАТЕРИАЛА

 

Молекулярная биология

 

Организация и функции нуклеиновых кислот

Нуклеиновые кислоты. Типы ДНК и РНК. Функции нуклеиновых кислот. Хранение, передача и реализация генетической информации. Регуляторные функции (антисмысловая РНК, мяРНК). РНК - ферменты. Структурная функция. Локализация нуклеиновых кислот. Размеры нуклеиновых кислот.

Состав нуклеиновых кислот. Азотистые основания, пентозы, фосфатные группировки, нуклеозиды, нуклеотиды. Межнуклеотидные связи. Первичная структура нуклеиновых кислот. Нуклеазы. Эндо- и экзонуклеазы. Рестриктазы. Система метилирования-рестрикции и ее защитная роль.

Вторичная структура ДНК. Правила Чаргаффа и симметрия ренгеноструктурных изображений молекулы ДНК. Модель двойной спирали Уотсона и Крика. Принцип комплементарности. Параметры двойной спирали. Большая и малая борозды. Антипаралельность цепей. Формы ДНК (А,В и Z). Суперспирализация. Топоизомеразы.

Организация ДНК эукариот. Нуклеосомы. Гистоны. 30-нм хроматиновая фибрила. Петельная укладка. Метафазная хромосома.

Физико-химические свойства ДНК. Размеры ДНК. Плотность, жесткость, гибкость молекулы ДНК. Денатурация ДНК. Температура плавления ДНК. Оптические свойства ДНК. Гиперхромный эффект. Гибридизация ДНК.

Методы определение первичной структуры ДНК. Метод Максома и Гильберта. Метод Сенгера и сотр. Библиотека генома.

Гены. Биохимическое понятие гена. Структура гена. Организация генов у вирусов, прокариот и эукариот. Перекрывающиеся гены. Родственные гены. Повторяющиеся и уникальные последовательности ДНК. Псевдогены.

ДНК-диагностика. Диагностика наследственных заболеваний. ДНК-паспорта. Определение пола, семейной группы и родства с помощью молекулярного анализа ДНК.

 

Синтез ДНК

Репликация. Типы репликации (полуконсервативный, консервативный и дисперсивный), их встречаемость у живых организмов. ДНК-полимеразы прокариот и эукариот. Субстраты ДНК-полимераз. Полимеразная и экзонуклеазные активности ДНК-полимераз. Направление синтеза цепи ДНК. Точность репликации. Точка начала репликации. Направление репликации. Репликон. Особенности репликации эукариот. Репликативная вилка. Хеликаза. Топоизомераза. ДНК-стабилизирующие белки. Праймаза. Праймер. Судьба праймера. ДНК-лигаза. Репликация вирусов. Репликация по схеме катящегося кольца. Репликация по схеме вторично разматывающего кольца (лямбда-фаг). Репликация генома парвовирусов. Жизненный цикл РНК-геномов (на примере вируса гриппа, реовирусов, ретровирусов). Обратная транскриптаза.

Репарация ДНК. Нарушения, возникающие в ДНК (апуринизация, дезаминирование азотистых оснований, алкилирование азотистых оснований, размыкание пуринового кольца, образование тиминовых димеров). Прямая реактивация (метилтрансфераза, фотолиаза). Непрямая реактивация (эксцизионная репарация). Индуцированная репарация.

 

Нестабильность генома

Рекомбинация. Гомологичная рекомбинация. Сайтспецифическая рекомбинация (интеграция лямбда-фага в хромосому хозяина, инверсия G-сегмента у фага мю). Трансформация. Лизогения. Трансдукция. Коньюгация. Кроссинговер. Мобильные элементы бактерий (плазмиды, IS-элементы, транспозоны). Мобильные элементы эукариот (ретропозоны, ретротранспозоны, мобильные элементы, ограниченные короткими инвертированными повторами). Обратимые перестройки ДНК. Необратимые перестройки ДНК. Перестройка генов иммуноглобулинов.

 

Синтез РНК

Транскрипция. Транскриптон. Этапы транскрипции (инициация, элонгация, терминация). Антитерминация. РНК-полимеразы прокариот и эукариот. Субъединичное строение. Химизм полимеразной реакции. Промоторы прокариот. Канонические последовательности промоторов. Регуляция экспрессии генов прокариот на уровне инициации транскрипции. Полиморфизм сигма-субъединиц. Белки-активаторы. Белки-репрессоры. Корепрессоры. Эффекторы. Промоторы эукариот. Промоторы РНК-полимеразы I, РНК-полимеразы II, РНК-полимераз III. Факторы транскрипции. Регуляция экспрессии генов эукариот на уровне инициации транскрипции. Механизм действия стероидных гормонов. Механизм действия белковых гормонов (на примере гормона роста). Энхансеры. Сайленсеры.

РНК-зависимый синтез РНК. РНК-репликаза фага Q. Структура фермента и субстратная специфичность.

Нематричный синтез РНК. Полинуклетидфосфорилаза. Полинуклеотидтрансфераза.

 

Синтез белка

мРНК. Особенности структуры мРНК прокариот и эукариот. Моноцистронные и полицистронные РНК. Особенности первичной структуры мРНК эукариот.

рРНК. Типы молекул рРНК, распределение по субъединицам рибосом. Роль рРНК в структуре рибосом. Участие различных типов рРНК в связывании мРНК и тРНК. Транскрипция и процессинг рРНК.

тРНК. Нуклеотидный состав. Минорные азотистые основания. Первичная, вторичная и третичная структуры тРНК. Акцепторная ветвь. Антикадоновая ветвь. Дигидроуридиновая ветвь. Псевдоуридиновая ветвь. Дополнительная ветвь. Множественность тРНК.

Процессинг РНК. Созревание рРНК и тРНК прокариот и эукариот. Процессинг мРНК эукариот (кэпирование 5’-конца, наращивание на 3’- конце поли-А, сплайсинг, сплайсосома. самосплайсинг). Роль мяРНК в сплайсинге. Регуляция экспрессии генов на уровне созревания РНК. Альтернативный сплайсинг. Редактирование РНК (модификация и вставка нуклеотидов).

Генетический код. Свойства генетического кода. Гипотеза неоднозначного соответствия.

Рибосомы. Состав и структура рибосом. Функциональные участки рибосом. Полирибосомы.

Активация аминокислот. Механизм активации аминокислот. Аминоацил-тРНК-синтетазы. Специфичность аминоацил-тРНК-синтетаз. Корректурная функция аминоацил-тРНК-синтетаз.

Трансляция. Инициация трансляции (инициирующие кодоны, инициирующие аминоацил-тРНК, белковые факторы инициации, If-2, If-3). Последовательность этапов инициации трансляции. Роль ГТФ. Элонгация трансляции. Факторы элонгации (Tu, Ts). Образование пептидной связи. Пептидилтрансфераза. Терминация трансляции. Кодоны терминации. Белковые факторы терминации. Энергетическая емкость точности трансляции. Регуляция экспрессии генов на уровне трансляции. Неоднозначность трансляции. Нонсенс-мутации. Миссенс-мутации. Супрессорные мутации. Трансляционные гены супрессоры (гены тРНК, гены, кодирующие белки рибосом, гены рРНК, гены кодирующие факторы элонгации и терминации). тРНК, обуславливающие нестандартное чтение кодонов. Неоднозначность трансляции как фактор существования некоторых биологических процессов (инфекционность некоторых фагов, экспрессия гена обратной транскриптазы).

Посттрансляционные модификации белков. Гликозилирование. Фосфорилирование. Гидроксилирование. Ацетилирование. Ограниченный протеолиз. Транспорт секретируемых белков через мембрану.

 

Регуляция экспрессии генов

Общие представления об организации генов. Псевдогены. Гены прокариот. Гены эукариот.

Уровни регуляция экспрессии генов. Регуляция экспрессии генов на уровне организации днк. Регуляция экспрессии генов на уровне транскрипции. Регуляция экспрессии генов на уровне созревания РНК. Регуляция на уровне деградации мРНК. Регуляция экспрессии генов с помощью siРНК. Маскирование иРНК у экариот. Редактирование рнк. Регуляция экспрессии генов на уровне трансляции.

 

 

РЕКОМЕНДУЕМАЯ ЛИТЕРАТУРА

 

  1. Глик, Б. Молекулярная биотехнология. Принципы и применение / Б. Глик, Дж. Пастернак. – М., 2002. – 585 с.
  2. Коничев, А.С. Молекулярная биология / А.С. Коничев, Г.А.Севастьянова. – М.: Издательский центр «Академия»., 2005. – 400 с.
  3. Резяпкин В.И. Основы молекулярной биологии/ В.И. Резяпкин. – Гродно: ГрГУ. – 220 с.
  4. Сингер, М. Гены и Геномы / М. Сингер, П. Берг. – М.: Мир, 1998.
  5. Шелкунов, С. Н. «Генетическая инженерия» / С. Н. Шелкунов. – Новосибирск: Сиб. унив. изд-во. – 2008. – С. 514.
  6. Биохимия. Краткий курс с упражнениями и задачами / под ред. Е.С. Северина, А.Я.Николаева. – М.: Гэотар-Мед. 2001. – 448 с.
  7. Бокуть, С.Б. Молекулярная биология /С.Б. Бокуть, Н.В. Герасимович, А.А. Милютин. – Минск. Выш.шк., 2005. – 463 с.
  8. Гончаренко, Г.Г. Основы генетической инженерии / Г.Г.Гончаренко. – Минск. Выш.шк., 2005. – 183 с.
  9. Ермишин, А.П. Генетически модифицированные организмы / А.П. Ермишин – Минск. Тэхналогiя, 2004. – 118 с.
  10. Жимулев, И. Ф. Общая и молекулярная генетика / И. Ф. Жимулев - Новосибирск: Сиб. унив. изд-во, 2002. – С. 458.
  11. Инге-Вечтомов, С.Г. Введение в молекулярную генетику / С.Г. Инге-Вечтомов. – М.: Высшая школа. 1983. – 343 с.
  12. Кухта, В.К.Биологическая химия / В.К.Кухта, Т.С.Морозкина, Э.И.Олецкий, А.Д.Таганович – М., Минск: Бином. 2008. – 688 с.
  13. Ленинджер, Л. Основы биохимии / Л. Ленинджер. – М.: Мир, 1985. – Т. 1 – 3.Льюин В. Гены / В. Льюин. – М.: Мир, 1987. – 544 с.

 

С критериями оценки знаний на дополниетльном вступительном испытании по специальности «Биология» можно ознакомиться здесь.