Программа кандидатского экзамена послевузовского профессионального образования (аспирантура) по специальной дисциплине 03. 01. 06 «Биотехнология (в том числе бионанотехнологии)» (биологические науки)

Тема 6. Круговорот веществ в природе и реутилизация промышленных и сельскохозяйственных отходов

Роль биотехнологиии в улучшении экологической ситуации. Микроорганизмы как агенты биогеохимических и почвенных преобразований. Реутилизация промышленных и сельскохозяйственных отходов. Методы очистки сточных вод (механические, физико-химические, биологические), обработка и утилизация осадков сточных вод. Методы обработки и утилизации биомассы отходов. Получение биогаза. Обеззараживание газовых выбросов. Создание замкнутых технологических схем безотходного производства.

Тема 7. Биотехнология клеток растений и животных

Использование растительных клеток в биосинтетических и биотрансформирующих реакциях. Каллусогенез как основа создания клеточных культур. Суспензионные культуры и условия их культивирования. Клеточные технологии в создании генетического разнообразия и ценных для селекции исходных форм. Соматическая гибридизация растений для преодоления не скрещиваемости между видами. Клеточная селекция на устойчивость к абиотическим факторам среды. Разработка методов гаметной и зиготной селекции. Методы хромосомной реконструкции геномов, включая получение гаплоидов и удвоенных гаплоидов для быстрой гомозиготизации материала и ускорения селекционного процесса. Создание и репродукция in vitro уникальных генотипов растений, поддержание генетических коллекций. Разработка, совершенствование и внедрение в практику методов микроклонального размножения растений. Принципы создания ассоциаций с клубеньковыми, азотфиксирующими свободноживущими бактериями, цианобактериями, грибами.

Возможности и перспективы использования клеток и клеточных структур различных тканей. Ткани для репродукции вирусов и получения вирусных вакцин. Получение гомо, гетеро и синкариотических гибридов. Шэридомы. Получение и применение моноклональных антител. Производство интерферона.Культуры тканей в трансплантологии. Создание банка трансплантируемых культур тканей. Технология трансплантации эмбрионов. Микроманипуляции с эмбрионами животных. Оплодотворение in vitro. Культивирование in vitro эмбрионов животных. Межвидовые пересадки эмбрионов и получение химерных животных. Получение клонированных животных путем пересадки ядер эмбриональных клеток в энуклеированные яйцеклетки. Этические и профессиональные проблемы.

Тема 8. Бионанотехнологии

Бионанотехнологии для медицины, промышленности и науки.

Воздействие объектов нанодиапазона на биологические объекты. Использование ферментов в тонком органическом синтезе, микроанализе. Молекулярная микроэлектроника. Конструирование новых материалов, различных устройств и сенсоров на основе биомолекул: био- и наносенсоры, биочипы и др. Новые биологические наноструктуры на основе синтетических полимеров.

Литература

Основная литература

  1. Егорова Т.А. Основы биотехнологии / Т.А. Егорова, С.М. Клунова, Е.А. Жинухина. – М.: Академия, 2006. – 208 с.

  2. Коничев, А.С. Молекулярная биология/ А.С. Коничев, Г.А. Севастьянова. – М.: Академия, 2005. – 400 с.

  3. Жимулев И.Ф. Общая и молекуляная генетика / И.Ф. Жимулев.- Новосибирск.: Изд-во Нов. Сиб. Универ. -2006. – 479с.

  4. Комов В.П. Биохимия: учебник для вузов / В.П. Комов, В.И. Шведова.-М.: Дрофа, 2008. – 640 с.

Дополнительная литература

  1. Биотехнология / под ред. Ю. О. Сазыкина, С. Н. Орехова, И. И. Чакалева. - М. : Академия, 2006. - 256 с.

  2. Биотехнология биологически активных веществ / под ред. И.М. Грачевой и Л.А. Ивановой - М.: Изд-во НПО «Элевар», 2006 – 453 с.

  3. Бирюков В.В. Основы промышленной биотехнологии / В.В. Бирюков. - М.: КолосС, 2004. - 295 с.

  4. Большой практикум по биотехнологии / Т. Г. Волова и др. - Красноярск: Краснояр. гос. ун-т, 2005. - 128 с.

  5. Винаров А.Ю. Ферментационные аппараты для процессов микро­биологического синтеза /А. Ю. Винаров и др. ; под ред. В. А. Быкова. - ­М. : ДеЛи Принт, 2005. - 278 с.

  6. Глик Б. Молекулярная биотехнология: принципы и применение / Б. Глик, Дж. Пастернак / под ред.Н.К.Янковского. - М. : Мир, 2002. – 589 с.

  7. Елинов Н.П. Основы биотехнологии / Н.П. Елинов. - СПб.: Наука (Сибирское отделение), 1995. - 600 с.

  8. Картель Н.А. Биотехнология в растениеводстве / Н.А.Картель, А.В. Кильчевский. - Минск: Тэхналогiя, 2005. – 178 с.

  9. Квеситадзе Г.И. Введение в биотехнологию / Г.И. Квеситадзе, А.М. Безбородов. - М.: Наука, 2002. – 284 с.

  10. Кузнецов А.Е. Научные основы экобиотехнологии / А.Е. Кузнецов, Н.Б. Градова. - М. Мир, 2006 г. - 504 с.

  11. Минкевич И.Г. Материально-энергетический баланс и кинетика роста микроорганизмов /И. Г. Минкевич. - Ижевск : «Регулярная и хаотическая динамика», 2005. – 352 с.

  12. Основы фармацевтической биотехнологии. / Т.П. Прищеп и др. - Ростов на Дону: Феникс, 2006.

  13. Першина Л.А. Основные методы культивирования iп vitro в био­технологии растений / Л.А. Першина. - Новосибирск: Новосиб. ун-т., 2005. - 142 с.

  14. Прикладная экобиотехнология / Кузнецов А.Е. и др. В 2-х тт. - М.: Бином. Лаборатория знаний, 2010 г. - Т.l - 629 с., Т.2 - 485 с.

  15. Рис Э. Введение в молекулярную биологию клетки / Э. Рис, М. Стернберг. - М.: Мир, 2002. - 142 с.

  16. Саловарова В.П. Биотехнология биологически активных веществ / В.П. Саловарова. - М.: НПО Элевар, 2006. – 568 с.

  17. Саловарова В.П. Эколого-биотехнологические основы конверсии растительных субстратов / В.П. Саловарова, Ю.П. Козлов. - М.: Издательский дом «Энергия», 2007. – 544 с.

  18. Сельскохозяйственная биотехнология /под ред. В.С. Шевелуха. - М.: Высшая школа, 2008. – 710 с.

  19. Современные проблемы и методы биотехнологии: Т.Г. Волова и др. - ­Красноярск: изд-во СФУ, 2009. - 424 с.

  20. Тимощенко Л.В.Основы биотехнологии / Л.В. Тимошенко, М.В. Чубик. - Томск: Изд-во ТПУ, 2005. - 220 с.

  21. Штерншис М.В. Биотехнология в защите растений / М.В. Штерншис, О.Г. Томилова, И.В. Андреева. - Новосибиск: ИГАУ, 2003. – 153 с.

  22. Щелкунов С.Н. Генетическая инженерия /С. Н. Щелкунов. - ­Новосибирск: Сибирское университет, 2004. – 496 с.

3. ПРОЦЕДУРА ПРОВЕДЕНИЯ КАНДИДАТСКОГО ЭКЗАМЕНА ПО НАУЧНОЙ СПЕЦИАЛЬНОСТИ 03.01.06 – «Биотехнология (в том числе бионанотехнологии)» (биологические науки).

На экзамене кандидатского минимума по специальности аспирант (соискатель степени кандидата наук) должен продемонстрировать знание современных биологических технологий, включая теоретические и практические положения всех разделов дисциплины специализации. Особое значение отводится умению использовать методы и приемы биотехнологии для решения фундаментальных и прикладных задач в избранной области предметной специализации.

Комиссия по приему кандидатского экзамена организуется под председательством ректора (проректора) ФГБОУ ВПО «ИГУ». Члены комиссии назначаются из числа высококвалифицированных научно-педагогических и научных кадров, включая научных руководителей аспирантов по представлению заведующих кафедрами.

Комиссия правомочна принимать кандидатский экзамен, если в её заседании участвуют не менее двух специалистов по профилю принимаемого экзамена, в том числе один доктор наук.

При приеме экзамена могут присутствовать члены соответствующего диссертационного совета организации, где принимается экзамен, ректор, проректор, декан, представители министерства или ведомства, которому подчинена организация.

Кандидатский экзамен проводится по усмотрению экзаменационной комиссии по билетам или без билетов. Для подготовки ответа соискатель ученой степени использует экзаменационные листы, которые сохраняются после приема экзамена в течение года.

На каждого соискателя ученой степени заполняется протокол приема кандидатского экзамена, в который вносятся вопросы билетов и вопросы, заданные соискателю членами комиссии.

Уровень знаний соискателя ученой степени оценивается на «отлично», «хорошо», «удовлетворительно», «неудовлетворительно».

Протокол приема кандидатского экзамена подписывается членами комиссии с указанием их ученой степени, ученого звания, занимаемой должности и специальности согласно номенклатуре специальностей научных работников.

Протоколы заседаний экзаменационных комиссий после утверждения ректором высшего учебного заведения или руководителем научного учреждения, организации хранятся по месту сдачи кандидатского экзамена.

О сдаче кандидатского экзамена выдается удостоверение установленной формы.

4. ПЕРЕЧЕНЬ ВОПРОСОВ ДЛЯ ПОДГОТОВКИ

К КАНДИДАТСКОМУ ЭКЗАМЕНУ

  1. Оборудования для выделения, концентрирования и очистки продуктов биосинтеза.

  2. Биотехнология. Основные понятия и содержание. Области применения современной биотехнологии и основные ее аспекты.

  3. Уровни организации живой материи. Клетка как основа наследственности и воспроизведения. Химический состав клетки. Строение и функции клеток прокариот и эукариот. Клеточная стенка бактерий.

  4. Обмен веществ как совокупность пластического и энергетического обменов. Жизненный цикл клеток и типы клеточного деления (амитоз, митоз, мейоз).

  5. Законы Менделя и их интерпретация с точки зрения хромосомной теории наследственности.

  6. Основные положения эволюционной теории Ч. Дарвина.

  7. Молекулярные основы организации хромосомы. Функции нулкионовых кислот. Рекомбинация у бактериофагов.

  8. Принципы классификации и общая биология бактерий. Общая биология протистов: водоросли, простейшие, грибы.

  9. Физиология питания микроорганизмов. Разнообразие типов питания. Теория лимитирования и ингибирования роста клеток элементами питания. Физиология энергетического обмена. Взаимодействие клеток микроорганизмов и среды: влияние абиотических факторов на рост и биосинтез. Физиология отмирания.

  10. Способы культивирования микроорганизмов. Принципы культивирования смешанных культур.

  11. Метаболизм микроорганизмов. Взаимосвязь биосинтетических и энергетических процессов. Анаэробные процессы окисления. Аэробное дыхание. Полное и неполное аэробное окисление субстрата.

  12. Биосинтетические процессы. Ассимиляционная нитратредукция, сульфатредукция, азотфиксация. Основные мономеры конструктивного метаболизма. Синтез липидов, полисахаридов и других компонентов клетки. Образование микроорганизмами биологически активных веществ. Первичные и вторичные метаболиты.

  13. Селекция, генетические основы селекции. Методы селекции. Производственный ферментатор как экологическая ниша.

  14. Молекулярные основы наследственности. Особенности строения генетического материала про- и эукариот. Репликация, транскрипция, трансляция. Генетический код и его свойства. Рекомбинация. Механизмы репарации ДНК.

  15. Мутационный процесс. Классификация мутаций и мутагенов. Идентификация и селекция мутантов. Супрессия, ее виды.

  16. Внехромосомные генетические элементы. Плазмиды. Бактериофаги, их структура и жизненный цикл. Мигрирующие генетические элементы.

  17. Генетический анализ. Генетическое картирование. Методы секвенирования.

  18. Регуляция экспрессии генов. Оперон и регулон. Позитивный и негативный контроль экспрессии генов. Лактозный и триптофановый оперон.

  19. Основы генной инженерии. Ферменты рестрикции и модификации. Принципы конструирования рекомбинантных ДНК и их введения в реципиентные клетки.

  20. Основные объекты и методы биоорганической химии. Компьютерная химия.

  21. Белки. Аминокислоты. Уровни структуры белков. Денатурация.

  22. Нуклеиновые кислоты. Структурные компоненты и пространственная структура полимерных цепей. Методы определения нуклеотидной последовательности.

  23. Углеводы. Моносахариды. Строение и стереохимия. Олиго- и полисахариды. Углеводсодержащие смешанные биополимеры.

  24. Липиды. Классификация липидов. Стереохимия липидов. Липопротеиды.

  25. Низкомолекулярные биорегуляторы - коферменты и витамины. Простагландины. Биогенные амины. Антибиотики, как природные антиметаболиты.

  26. Ферменты. Строение, классификация и номенклатура. Активные центры ферментов. Субстратная специфичность. Эффекторная регуляция активности. Иммобилизованные ферменты.

  27. Метаболический фонд микробных клеток. Общие представления об анаболизме и катаболизме.

  28. Основные метаболические пути ассимиляции субстратов. Гликолиз и брожение. Цикл Кребса. Гексозомонофосфатный путь.

  29. Принципы биоэнергетики. Пути и механизмы преобразования энергии в живых системах. АТФ и трансмембранная разность электрохимических потенциалов. Основные типы сопряжения катаболических и анаболических процессов.

  30. Фотосинтез. Основные типы процессов, доноры электронов. Бесхлорофильный фотосинтез. Фоторецептор.

  31. Регуляция метаболизма. Определение, уровни регуляции. Транспорт субстратов и продуктов. Организация и регуляция транспортных систем.

  32. Кинетические основы ферментативных процессов. Стационарная кинетика ферментативных реакций, уравнение Михаэлиса-Ментен.

  33. Кинетические основы микробиологических процессов. Математическое описание культур и биосинтеза продуктов микроорганизмами.

  34. Адсорбция и поверхностные явления в биологических системах. Основные принципы хроматографии, ее применение. Микробные популяции как коллоидные системы.

  35. Основные биообъекты биотехнологии. Сырье для биосинтеза и оценка его биологической ценности. Методы оптимизации питательных сред.

  36. Технологические приемы и особенности культивирования биообъектов. Процессы культивирования и их кинетическое описание. Принципы масштабирования процессов ферментации. Критерии масштабного перехода.

  37. Иммобилизованные биообъекты – получение и применение в биотехнологии.

  38. Методы контроля специфических параметров процесса ферментации. Типовые технологические приемы стадии выделения и очистки продуктов биосинтеза.

  39. Области применения современной биотехнологии. Сельскохозяйственная биотехнология.

  40. Области применения современной биотехнологии. Биотехнологии для пищевой и легкой промышленности.

  41. Области применения современной биотехнологии. Медицинская биотехнология.

  42. Области применения современной биотехнологии. Биотехнологии получения энергоносителей для энергетики.

  43. Области применения современной биотехнологии. Экологическая биотехнология.

  44. Инженерное оформление биотехнологий. Стерилизация технологических потоков и оборудования.

  45. Материальный и энергетический балансы процесса биосинтеза. Методы расчета стехиометрических коэффициентов и составление материального баланса стадии биосинтеза.

  46. Влияние условий культивирования продуцента на тепловыделение, величину экономического коэффициента и степень утилизации субстрата. Массопередача и массообменные характеристики ферментационного оборудования.

  47. Основное ферментационное оборудование, его виды и предварительный подбор. Классификация биореакторов.

  48. Основы моделирования биореакторов. Этапы и параметры моделирования. Исследование и разработка принципов и алгоритмов оптимального компьютерного проектирования биотехнологических систем.

5. ОБРАЗЕЦ БИЛЕТА ДЛЯ СДАЧИ КАНДИДАТСКОГО

ЭКЗАМЕНА

М
ИНОБРНАУКИ РОССИИ

федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования

«Иркутский государственный университет»

(ФГБОУ ВПО «ИГУ»)

Специальность 03.01.06 – «Биотехнология (в том числе бионанотехнологии)»

ЭКЗАМЕНАЦИОННЫЙ БИЛЕТ № 1

УТВЕРЖДАЮ

Проректор по научной работе

д-р физ.-мат. н., профессор Аргучинцев А.В.

«____» _______________ 2011 г.

  1. Биотехнология. Основные понятия и содержание. Области применения современной биотехнологии и основные ее аспекты.

  2. Ферменты. Строение, классификация и номенклатура. Активные центры ферментов. Субстратная специфичность. Эффекторная регуляция активности. Иммобилизованные ферменты.

  3. Материальный и энергетический балансы процесса биосинтеза. Методы расчета стехиометрических коэффициентов и составление материального баланса стадии биосинтеза.

Билет составил________________д-р биол. н., профессор Саловарова В.П.

Приложение 1

МИНОБРНАУКИ РОССИИ

федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

«Иркутский государственный университет»

(ФГБОУ ВПО «ИГУ»)

УТВЕРЖДАЮ

Ректор университета, профессор _________ Смирнов А. И.

"_____"_______________2011 г.

ПРОТОКОЛ

заседания экзаменационной комиссии от "ХХ" ХХ 2011 г.

Состав комиссии: Председатель ректор ИГУ, д-р хим. наук, профессор Смирнов А.И.

Члены комиссии: д-р биол. наук, профессор Экзаменатор 1. (специальность 03.01.06)

д-р биол. наук, профессор Экзаменатор 2. (специальность 03.01.06)

канд. биол. наук, доцент Экзаменатор 3. (специальность 03.01.06)

(с указанием ученой степени, ученого звания, специальности)

утвержден приказом по университету №_________ от "____"_________________201__г.

Слушали:

Прием кандидатского экзамена от Иванова Ивана Ивановича

(фамилия, имя, отчество)

по специальности 03.01.06 «Биотехнология (в том числе бионанотехнологии»

по дисциплине «Биотехнология (в том числе бионанотехнологии»

На экзамене были заданы следующие вопросы:

1. Вопрос №1.

2.Вопрос №2.

3. Вопрос №3

ПОСТАНОВИЛИ: Считать, что соискатель Иванов Иван Иванович

выдержал экзамен с оценкой

___________________________________________________

Председатель экзаменационной комиссии________________ (А.И. Смирнов)

Члены экзаменационной комиссии______________________ (Экзаменатор 1.)

__________________(Экзаменатор 2.)

_____________________ (Экзаменатор 3.)

Программу составили:

зав. кафедрой физ.-хим. биологии биолого-почвенного факультета ИГУ,

д-р биол. наук, профессор В.П. Саловарова

доцент кафедры физ.-хим. биологии биолого-почвенного факультета ИГУ,

к-т биол. наук, доцент А.А. Приставка

Программа обсуждена на заседании кафедры физико-химической биологии (протокол № 8 от 8.02.2011 г.)

Зав. кафедрой физико-химической биологии ИГУ

Д-р биол. наук, профессор В.П. Саловарова

Программа согласована и рекомендована к утверждению на заседании Ученого совета биолого-почвенного факультета ИГУ 17 июня 2011 г., протокол № 3.

Председатель Ученого совета, профессор А.Н. Матвеев

  1. Организационное правовое обеспечение образовательной деятельности

    Документ
    На основании заявления ректора, решения Ученого Совета Иркутского государственного университета в соответствии с Программой аттестации образовательных учреждений (утвержденной председателем государственной инспекции по аттестации учебных
  2. Ii. Из Типового положения об образовательном учреждении

    Документ
    Статья 2. Государственная политика и государственные гарантии прав граждан Российской Федерации в области высшего и послевузовского профессионального образования
  3. Положение о порядке выборов декана факультета и заведующего кафедрой 40 положение

    Документ
    2. ПОЛОЖЕНИЕ ОБ ОРГАНИЗАЦИИ УЧЕБНОГО ПРОЦЕССА В БРЯНСКОМ ГОСУДАРСТВЕННОМ УНИВЕРСИТЕТЕ ИМЕНИ АКАДЕМИКА И.Г. ПЕТРОВСКОГО С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ЗАЧЕТНЫХ ЕДИНИЦ (КРЕДИТОВ) И БАЛЛЬНО-РЕЙТИНГОВОЙ СИСТЕМЫ 71

Другие похожие документы..