МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

«ИРКУТСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»

на направление 05.04.01. «Биология»

магистерская программа:

«Ихтиология и гидробиология»

Иркутск 2014

1. Общая часть Программа предназначена для подготовки к вступительному экзамену для поступающих в магистратуру биолого-почвенного факультета Иркутского государственного университета по направлению 05.04.01 «Биология» профиль «Ихтиология и гидробиология».

Программа вступительных экзаменов в магистратуру включает вопросы по базовым биологическим дисциплинам Государственного образовательного стандарта высшего профессионального образования по направлению 05.04. «Биология» и дисциплинам специальной подготовки бакалавров по профилю «Зоология позвоночных».

Для проведения вступительного экзамена формируется экзаменационная комиссия, утверждаемая приказом ректора. Состав комиссии формируется из профессорско-преподавательского состава кафедр факультета, соответствующих профилям магистратуры.

2. Структура теста Экзамен проводится в виде письменного междисциплинарного тестирования, включающего вопросы по базовым биологическим дисциплинам и специальные вопросы по дисциплинам профиля «Зоология позвоночных».

Тестовые задания рассматриваются и утверждаются на заседании учебнометодической комиссии факультета. Тест включает 50 вопросов, на которые необходимо выбрать один правильный ответ.

3. Шкала оценивания, описание принципа оценивания (сколько баллов за вопрос или блок вопросов) Результаты письменного междисциплинарного тестирования оцениваются по 100-балльной шкале. За каждый вопрос выставляется 2 балла. Минимальное количество баллов, которое необходимо набрать абитуриенту – 60 баллов. При одинаковом количестве набранных баллов у абитуриентов комиссия может задать дополнительные вопросы по уточнению области научных интересов поступающего, о мотивах выбора магистерской программы и т.п. Окончательное решение по оценке вступительного испытания и соответствия уровня подготовки поступающего принимается на заседании членов приемной комиссии, результаты которого заносятся в протокол. Результаты вступительного испытания объявляются на следующий день после его проведения.

4. Продолжительность тестирования Продолжительность тестирования составляет 1час 40 минут.

5. Вопросы для подготовки к вступительному экзамену 1. Жизнь как особая форма материи. Основные проявления жизни: обмен веществ и энергией, самовоспроизведение, раздражимость, движение, развитие.

2. Клеточная теория. Клетка как элементарная биологическая система.

Особенности и различия клеток прокариот и эукариот. Основные различия в строении животной и растительной клетки.

3. Химический состав клетки. Характеристика основных групп неорганических компонентов клетки, их функции.

4. Строение, свойства и функции воды. Осмотические свойства клетки, водный потенциал. Механизм поглощения воды.

5. Характеристика основных групп органических компонентов клетки. Белки, их функции.

6. Продукты гидролиза белков – аминокислоты и пептиды. Распространение, структура и свойства аминокислот. Пептидная связь, ее свойства и роль в структуре белка.

7. Классификация белков. Простые и сложные, глобулярные и фибриллярные белки. Простетические группы и их роль в хромопротеидах. Гемоглобин и миоглобин. Цитохромы. Хлорофилл. Фосфо -, глико - и липопротеиды.

8. Ферменты. Химическая природа и общие свойства ферментов. Общие представления об активных центрах и механизме ферментативного катализа.

9. Классификация ферментов. Факторы, влияющие на активность ферментов (концентрация субстрата, температура, рН, ингибиторы и активаторы).

10. Углеводы: моно-, ди- и полисахариды и их строение и функции.

11. Липиды: классификация, строение и функции, простых и сложных липидов.

Молекулярная организация биологических мембран. Механизмы трансмембранного переноса веществ.

12. Нуклеиновые кислоты. Пуриновые и пиримидиновые основания. Строение и функции АТФ. Энергетическое использование органических веществ.

13. Структура ДНК и ее биологическая роль. Репликация ДНК. Способы репарации ДНК (световая, эксцизионная, пострепликативная, SOS – репарация). Биологическое и медицинское значение репарации ДНК.

14. Структура м-РНК, р-РНК, т-РНК, их функции. Синтез и процессинг м-РНК.

Сплайсинг. Ядрышко и формирование рибосом.

15. Рибосомы. Биосинтез белка. Посттрансляционная модификация полипептидной цепи. Фолдинг белковых молекул.

16. Строение и функционирование митохондрий. Строение и функционирование хлоропласта. Фотосинтез, значение фотосинтеза 17. Общая характеристика генетического аппарата про - и эукариотных клеток.

Строение и функции клеточного ядра. Структурные компоненты и химический состав хромосом. Хромосомная теория наследственности.

18. Неклеточные формы жизни - вирусы. Классификация вирусов. Строение и размножение вирусов. Особенности генетического аппарата вирусов. ДНКсодержащие и РНК-содержащие вирусы. Обратная транскрипция.

19. Генетический код и его свойства. Доказательства триплетности кода.

Молекулярная организация гена прокариот и эукариот. Особенности регуляции активности генов у прокариот и у эукариот.

20. Общая характеристика цитоскелета. Промежуточные филаменты.

Микрофиламенты. Микротрубочки: цитоплазматические, центриоли, реснички и жгутики.

21. Репродукция клеток. Клеточный цикл. Интерфаза. Регуляция клеточного 22. Основные события митоза и цитокинеза. Организация митотических хромосом, кариотип вида. Механизмы регуляции митотического цикла.

23. Половые клетки и их происхождение. Мейоз. Биологическое значение мейоза.

24. Организм как единое целое. Основные представления о регуляции физиологических функций, взаимосвязь между нервной и гуморальной регуляцией. Понятие о гомеостазе.

25. Ранние этапы онтогенеза: гаметогенез, оплодотворение, полярность яйцеклетки, ооплазматическая сегрегация, позиционная информация, детерминация, дифференциация, эмбриональная индукция.

26. Основные закономерности наследования признаков у живых организмов и механизмы реализации наследственной информации (генотипа) во внешние признаки (фенотип). Независимое сцепленное наследование. Кроссинговер и рекомбинация. Наследование признаков сцепленных с полом.

27. Мутации. Причины возникновения мутаций. Прямые и обратные генеративные и соматические, адаптивные и нейтральные, ядерные и неядерные, спонтанные и индуцированные мутации. Роль мутаций в происхождении наследственных болезней. Антимутационные барьеры.

28. Основные принципы генетической изменчивости. Генетическая изменчивость в природных популяциях и полиморфизм, случайный генетический дрейф, генный поток (миграции), отбор.

29. Естественный отбор – движущий фактор эволюции, формы отбора:

движущий, стабилизирующий, дизруптивный. Абсолютная и относительная приспособленность.

30. Видообразование – результат микроэволюционного процесса. Способы видообразования: аллопатрическое и симпатрическое. Главные направления эволюции филогенетических групп – арогенез и аллогенез.

31. Гидросфера. Возникновение, эволюция гидросферы как среды возникновения жизни. Вода как среда обитания. Основные физикохимические свойства воды, важные для гидробионтов: термодинамические особенности, состав и структура, плотность, вязкость, растворяющая способность, поверхностное натяжение.

32. Круговорот воды. Водный баланс. Взаимодействие океана с атмосферой.

Питание и водный баланс континентальных водоёмов. Пространственная структура гидросферы. Система вертикального и горизонтального расчленения на зоны морей и океанов: супра-, сублитораль, батиаль, псевдоабиссаль, абиссаль. Система вертикальных зон в пресных водоёмах:

литоральная, лимническая, профундальная.

33. Основные биотопы гидросферы - пелагиаль, бенталь, нейсталь и их население. Основные экологические группировки гидробионтов по место обитаниям: планктон, бентос, нейстон, перифитон, пелагобентос.

34. Планктон. Биологическая и размерная классификация. Приспособление планктонтов к пеллагическому образу жизни. Передвижение планктонных организмов: активное, пассивное. Вертикальное распределение планктона.

Миграции. Значение планктона в водных экосистемах. Методы количественного и качественного учёта планктонных организмов. Выделение экологических групп пелагиали: планктон, плейстон, нектон. Адаптации, связанные с образом жизни этих групп.

35. Бентос. Размерная классификация. Состав бентоса в зависимости от типа грунта. Адаптации бентосных организмов, связанные с различным образом жизни: прикреплённые формы, сверлящие, закапывающиеся, передвигающиеся по грунту. Методы сбора и количественного учёта бентосных организмов.

36. Нейстон. Адаптации организмов нейстона, связанные с образом жизни и условиями существования.

37. Температурный режим как экологический фактор. Диапазон температур в водоёмах. Сезонные особенности распределения температур в континентальных водоёмах. Термическая классификация озёр.

38. Термическая стратификация в морях и океанах, её сезонная и широтная изменчивость. Влияние температурного режима на морфологические особенности, обмен веществ и распределение гидробионтов. Газовый режим и его значение в жизни гидробионтов. Кислород. Типы распределения кислорода в водоёмах. Пороговые концентрации. Углекислота, её роль в водоёмах. Активная реакция среды. Влияние величины рН на гидробионтов.

Сероводород и метан. Их источники и влияние на организмы. Особенности газообмена гидробионтов.

39. Солевой режим. Диапозон солёности в естественных водоёмах.

Классификация водоёмов по общему содержанию солей. Влияние колебаний солёности на гидробионтов. Водно-солевой обмен. Гомойосмотические и пойкилоосмотические организмы. Осмоизоляция и осморегуляция.

40. Световой режим. Особенности распределения света в воде. Цвет и прозрачность. Фотосинтез. Компенсационная точка. Световые зоны в водоёмах. Приспособления животных и растений к световым условиям водной толщи. Явление хромотической адаптации.

41. Питание и пищевые взаимоотношения гидробионтов. Автотрофы, гетеротрофы, миксотрофы. Способы добывания пищи. Детритофаги, фильтраторы, седиментаторы, грунтоеды, хищники. Кормовые ресурсы водоёмов. Кормовая база. Интенсивность питания. Полифагия. Монофагия.

Трофические связи и пищевые цепи в водоёмах.

42. Популяции гидробионтов. Их типы и свойства. Величина и плотность популяций. Размещение особей в пространстве. Аэрация и изоляция.

Структура популяций. Динамика численности популяций гидробионтов и факторы,её определяющие. Типы взаимодействий внутри популяций.

43. История развития антропогенного воздействия на водоёмы. Прямое и косвенное влияние хозяйственной деятельности на водные экосистемы.

Классификация загрязнений водоёмов и загрязняющих веществ по: 1 источникам загрязнения,2 - химическому составу загрязняющих веществ,3 типу действия на водоёмы и водные организмы, 4 -характеру поступления веществ в водоёмы.

44. Действие органических, способных разлагаться, загрязняющих веществ сапробное загрязнение. Зоны сапробности, способы оценки. Биологическое самоочищение водоёмов. Фазы процесса самоочищения, первичное и вторичное загрязнение. Процесс эвтрофикации как результат загрязнения.

45. Органичекие загрязняющие вещества с токсическими свойствами:

пестициды, нефтепродукты, фенолы, СПАВ. Неорганические вещества с токсическими свойствами: соли тяжёлых металлов, щёлочи, кислоты.

46. Неорганические загрязняющие вещества без специфических токсических свойств. Осолонение водоёмов. Термическое и радиационное загрязнение.Загрязнение биогенами. Лесосплав. Гидростроительство.

Промысел гидробионтов.

47. Изменение свойств гидробиоценозов в результате различных форм антропогенного воздействия. Примеры антропогенных экологических катастроф.

48. Общее понятие о мониторинге водных экосистем. Составные части мониторинга: наблюдение, оценка и прогноз антропогенных изменений.

Экосистемный подход - теоретическая основа биологического мониторинга.

Глобальный, региональный, импактный мониторинг. Методические и организационные проблемы при создании системы биологического мониторинга.

49. Понятие «качество воды». Формирование биологической полноценности воды гидробионтами. Критерии качества воды. Методы гидробиологического анализа поверхностных вод и донных отложений.

50. Биологическая индикация качества воды и интенсивность процессов водоёмов:санитарно-гигиенический,рыбохозяйственный,токсикологический.

51. Форма тела рыб: адаптивное значение и многообразие. Организация движения рыб; механизмы формирования плавучести рыб.

52. Органы дыхания и газообмен. Строение основных органов дыхания (жаберный аппарат) в эволюционном ряду круглоротые – костистые рыбы.

Механизм газообмена. Личиночные органы дыхания. Дополнительные органы дыхания, проблемы, связанные с ними (формирование новых респираторных поверхностей, проблема обсыхания).

53. Кровеносная система и сердце. Строение кровеносной системы в эволюционном ряду круглоротые – костистые рыбы. Особенности кровеносной системы у двоякодышащих рыб.

54. Пищеварительная система. Развитие, строение и дифференциация пищеварительного тракта в эволюционном ряду круглоротые – костистые рыбы. Пищевые отношения у рыб. Основные стратегии питания. Питание рыб и интенсивное рыбное хозяйство.

55. Половая система и размножение рыб. Строение половых желез в эволюционном ряду кругу клуглоротые - костистые рыбы. Половые циклы и стадии зрелости половых продуктов. Стратегия размножения у рыб.

Плодовитость рыб. Нерест, многообразие физиологических и поведенческих механизмов, нерестовые миграции. Забота о потомстве.

56. Морфофункциональные адаптации круглоротых и рыб к среде обитания:

адаптации к высокой плотности воды (организация движения, механизмы формирования плавучести); к низкому содержанию кислорода (совершенствование респираторных поверхностей, механизмы газообмена, транспортировка газов, дыхательная функция крови); к растворенным в воде веществам (типы водно-солевого обмена).

57. Миграции, их типы и значение в жизни рыб. Происхождение миграций.

«Хоминг» и его значение у рыб. Механизмы ориентации и навигации.

Миграции как стресс.

58. Фаунистические комплексы рыб. Понятие фауны, населения, фаунистического комплекса. Гомо- и гетерогенные фауны: формирование, структура, динамика. Эндемизм у рыб на примере озера Байкал. Проблема реконструкции ихтиофаун водоемов.

59. Распространение рыб в морях и океанах. Глубоководные рыбы.

Распространение пресноводных рыб. Основные закономерности распространения рыб: формы ареалов, вертикальное зонирование. Явление эндемизма у рыб (на примере Байкала).

60. Географическая и экологическая изменчивость. Принципы внутривидовой систематики. Правила номенклатуры. Современная система рыбообразных и 61. Надкласс (ряд) Рыбы (Pisces). Общая характеристика и многообразие видов.

Систематика крупных таксонов: основные подходы. Проблемы ихтиологической систематики: статус и объем на уровне классов, подклассов и более низких по уровню таксонов. Положение в системе осетрообразных, многоперообразных, объем и статус костистых рыб.

62. Класс костные рыбы (Osteichthyes). Система и общая характеристика класса Костные рыбы. Проблемы систематики костных рыб. Филогенетические связи костных рыб.

63. Отряд Осетрообразные (Acipenseriformes). Положение осетрообразных в системе рыб. Происхождение и филогенетические связи. Систематика, особенности строения, экология, система видовых адаптаций, внутрипопуляционная биологическая дифференциация, распространение и хозяйственное значение отряда Acipenseriformes. Осетровые Байкала и его бассейна: распространение, экология, охрана и рациональное использование.

Отряд Сельдеобразные: систематика и общая характеристика отряда.

Признаки примитивного строения. Основные направления филогенитических адаптации на примере процветающих родов. Систематика, особенности строения и экологии, распространение и хозяйственное значение основных семейств, родов и видов.

64. Отряд Лососеобразные (Salmoniformes): общая характеристика. Проблемы систематики отряда: объем и соотношение основных таксонов.

Филогенитические связи отряда Salmoniformes (соотношение между семейством Salmonidae, Coregonidae, Thymallidae, Osmeridae и Plecoglossidae). Проблемы происхождения и распространения лососевидных рыб, современные воззрения. Строение, экология, распространение и хозяйственное значение основных семейств, родов и видов. Сиговые и хариусовые рыбы бассейна озера Байкал: состав, распространение в регионе, экология, рациональное использование и охрана.

65. Отряд Щукообразные (Esociformes). Систематика, происхождение и эволюция отряда. Характеристика семейств и родов. Распространение.

Хозяйственное значение. Щукообразные Байкала и его бассейна: экология и использование.

66. Надотряд Циприноидные (Cyprinomorpha). Отряд Карпообразные (Cypriniformes): систематика, происхождение, основные признаки.

Глобальное распространение отряда. Подотряд Карповидные (Cyprinoidei).

Семейства Карповые (Cyprinidae), Чукучановые (Catostomidae) и Вьюновые (Cobitidae): морфология, экология, систематика, происхождение и эволюция.

Карповые Байкальского региона.

67. Отряд Сомообразные (Siluriformes): систематика, характеристика, экологическая радиация и ее примеры. Распространение и промысловое значение. Сомообразные Байкальского бассейна.

68. Надотряд Перкоидные (Percomorpha): объем таксона, система, общая характеристика. Отряд Окунеобразные (Perciformes): основные черты строения, систематика, разнообразие форм. Подотряд Окуневидные (Percoidei): систематика, строение, экологическая радиация и примеры приспособлений. Основные семейства, их распространение и промысловое значение. Окуневидные Байкальского бассейна. Отряд Скорпенообразные (Scorpaeniformes): систематика, общая характеристика, эволюция и филогенез группы. Основные семейства.

69. Коттоидные Байкала и Байкальского бассейна. Проблемы систематики, происхождение и филогенетические связи. Систематика, строение, экология, эндемизм основных семейств, родов и видов.

6. Образец тестового задания 1. У каких позвоночных животных незамкнутая кровеносная 2. Какие вены тетрапод функционально заменяют передние и задние кардинальные вены рыб:

г) Парные передние полые вены и непарная задняя полая вена 7. Ключ к образцу 8. Литература 1. Верещагина В. А. Основы общей цитологии / В. А. Верещагина. – М. :

ИЦ «Академкнига», 2007.

2. Галковская Г. А. Популяционная экология / Г. А. Галковская. – М. : Из-во Гревцова, 2009.

3. Генетика / Б. Гуттман [и др.] – М. : ФАИР- ПРЕСС, 2004.

4. Грин Н. Биология: в 3 т. / Н. Грин, У. Стаут, Д. Тейлор. – М. : Мир, 2003.

5. Жимулев И. Ф. Общая и молекулярная генетика / И. Ф. Жимулев. – Новосибирск : Изд-во Нов. Сиб. Универ., 2006.

6. Карташов Н. Н. Практикум по зоологии позвоночных / Н. Н. Карташов, В. Е.

Соколов, И. А. Шилов. – М.: Высшая школа, 1981. – 320 с.

7. Комов В. П. Биохимия: учебник для вузов / В. П. Комов, В. И. Шведова. – М.

: Дрофа, 2008.

8. Константинов В. М Зоология позвоночных / В. М. Константинов, С. П.

Наумов, С. П. Шаталова. – М.: Академия, 2004. – 464 с.

9. Константинов В. М Лабораторный практикум по зоологии позвоночных / В.М. Константинов [и др.]. – М. : Академия, 2001. – 272 с.

10. Наумов Н. П. Зоология позвоночных: в 2 ч. / Н. П. Наумов, Н. Н. Карташов.

– М. : Высшая школа, 1979. - ч.1 – 233с., ч.2 – 272 с.

11. Северцов А. С. Теория эволюции / А. С. Северцов. – М. : Владос, 2005.

12. Фауна, атлас-определитель и ресурсы рыб озера Байкал / А. Н. Матвеев [и др.]. - Улан-Удэ: БНЦ СО РАН, 2008. – 125 с.

Программа вступительного испытания разработана: зав. кафедрой зоологии позвоночных и экологии, д.б.н., профессором Матвеевым Аркадием Николаевичем.