- •Рассказать методологию и подходы биотестирования, основные требования к методам, тест-объектам и тест-функциям.
- •Рассказать суть методологии биоиндикации. В чем отличие методов биотестирования от методов, предполагаемых биоиндикационные исследования?
- •В чем преимущества и недостатки использования тест-объектов растительного происхождения в биотестировании? а в биоиндикации?
- •Влияние стрессирующих воздействий на морфологический гомеостаз (раскрыть на конкретных примерах). Назвать типы, классы или виды живых организмов, используемых в данном подходе биотеситрования.
- •В чем преимущества и недостатки биоиндикаторов животного происхождения? Назвать типы, классы и виды животных, используемых в биоиндикации.
- •Как провести оценку энергетического обмена в рамках физиологического подхода биотестирования. Суть подхода.
- •В чем преимущества использования клеток высших растений в цитогенетических тестах. Назвать виды растений, применяемых в качестве тест-объектов радиационного и химического загрязнения.
- •Принцип методов биоиндикации качества атмосферного воздуха с помощью лишайников. Оценочная шкала. Индекс полеотолерантности
- •Как провести оценку нарушения процессов роста на примере растительных объектов (например, колеоптилей злаковых культур) в рамках физиологического подхода биотестирования.
- •Эффективность биохимических тестов при исследовании состояния организма и среды обитания. Рассказать суть любого метода, применяемого в данном подходе.
- •Методы биоиндикации воды с помощью макрофитов. Прямые и косвенные индикаторы. Коэффициенты достоверности и значимости. Индекс неоднородности Симпсона.
- •Как и какие клетки млекопитающих возможно использовать в цитогенетических тестах. В чем преимущества? Назовите известные Вам методы.
- •Методы оценки флуктуирующей асимметрии.
- •Иммунологический подход.
- •Как реконструировать дозу ионизирующего излучения, полученную человеком с помощью микроядерного теста. В чем принцип метода?
- •Генетический подход оценки качества окружающей среды. Предложить бальную оценку состояния тест-объектов по уровню генетических нарушений. Указать известные методы, предлагаемые данным подходом.
- •Перечислить краткосрочные (экспресс) тесты для выявления мутагенных и канцерогенных химических веществ. Предложить тест-объекты, применяемые для этих целей.
- •Провести биоиндикацию качества воды в проточном водоеме по системе сапробности. Рассчитать индекс сапробности. Назвать организмы-индикаторы (типы, классы, виды).
- •Провести предварительное обследование водоема
- •Реконструировать дозу ионизирующего излучения, полученную человеком, по хромосомным аберрациям в лимфоцитах периферической крови. В чем принцип метода?
- •Перечислить требования и преимущества принципа биотестирования с помощью беспозвоночных. Охарактеризовать известные методы (на примере любой природной среды в рамках любого подхода).
- •Применять на практике методы ботанического, зоологического, альгологического, микробиологического анализов почв в рамках биоиндикационного подхода.
- •Рассказать преимущества и недостатки использования микроорганизмов в качестве биоиндикаторов. Колииндекс и колититр. Общее микробное число.
- •Провести оценку трофических свойств воды и почвы с помощью макрофитов. Коэффициент общности по Жаккару и Соренсену. Индекс Коха. Коэффициент дифференциальности.
- •Провести оценку качества воды с помощью олигохентного индекса. В чем суть метода?
- •Провести оценку качества воды с помощью олигохентного индекса. В чем суть метода?
- •В чем преимущества и недостатки использования клеток микроорганизмов для генетического анализа? Дать суть методов генетического мониторинга с помощью микроорганизмов.
- •Составить схему отбора проб воды в локальных водоемах для импактного мониторинга предприятия.
- •Составить схему отбора проб воды в текучем водоеме для импактного мониторинга предприятия.
- •Составить схему отбора проб почвы для импактного мониторинга предприятия.
- •Составить схему рекогносцировочной поездки для регионального мониторинга территории
- •Составить схему проведения биологического мониторинга наземной территории, загрязненной нефтепродуктами
- •Составить схему проведения биологического мониторинга водоема, загрязненного тяжелыми металлами и радионуклидами.
- •Составить общую схему регионального мониторинга территории для проведения природоохранных мероприятий (например, создания парковой зоны или заказника).
- •Составьте схему биологического мониторинг водоема-охладителя атомной станции, в котором наблюдается сильная эвтрофикация, приводящая к засорению фильтров для забора воды.
- •Предложите набор экспресс-методов биомониторинга водоема-охладителя атомной станции для принятия решения о мероприятиях по обновлению его видового состава.
- •Составить схему этапов экологической экспертизы территории для разрешения строительства химического предприятия.
- •Предложите набор цитогенетических экспресс-методов биомониторинга наземной территории в районе расположения атомной станции.
- •Предложите набор экспресс-методов биоиндикации для глобального биомониторинга проточных водоемов
- •Предложить схему эксперимента (подход биотестирования, тест-организм(ы), тест-функции) для оценки влияния физического (химического) фактора на организм.
- •Предложить батарею тестов для проведения биологического мониторинга городской территории, расположенной в районе размещения базовой станции сотовой связи.
Предложить схему эксперимента (подход биотестирования, тест-организм(ы), тест-функции) для оценки влияния физического (химического) фактора на организм.
Организм: планария
Подход биотестирования: морфологический
Тест-функции: регенерационная активность
1. Провести декапитацию под микроскопом МБС-10 (бинокулярная лупа) с увеличением не более х2. Одним движением скальпеля сделать аккуратный срез в районе «глаз» планарий. После этого животных облучать дозой 10Гр для наблюдения за их регенерационной активностью. После гамма-облучения декапитированных планарий перенести в стеклянные стаканчики с 50 мл культуральной воды и культивировать при комнатной температуре в климатостате при t = (20 ± 1)ºC с режимом освещения 12 ч/12 ч свет/тьма. В этот период наблюдается фаза быстрого или линейного роста. Через 3-4 суток образуется регенерационная почка (бластема), которая хорошо заметна благодаря ее светлой окрашенности в отличие от пигментированного тела всей планарии. После операции планарий оставить в стеклянных стаканчиках при комнатной температуре в затененных условиях. Стаканчики необходимо подписать. Удаленные фрагменты и части тела планарий, оставшиеся после декапитации и эксперимента в контрольных образцах, собрать в отдельные сосуды и оставить на два-три месяца. За это время они полностью завершают регенерацию, начинают активно кормиться. После подрастания до необходимых размеров данные животные могут быть вновь использованы для проведения экспериментов.
2. Провести оценку регенерационной активности планарий с помощью компьютерной программы обработки видеоизображения, например, ImegPro. Для этого планарий поодиночно помещают в поле зрения бинокуляра в чашках Петри диаметром 15 см или на предметное стекло в каплю воды. Для освещения контуров тела планарии применяют косое освещение снизу. Для этого перед началом регистрации следует подобрать угол наклона зеркала бинокуляра для получения наиболее подходящего изображения животного. Следует добиться положения осветительного прибора, при котором на темном фоне чашки Петри хорошо освещены контуры тела планарии. После нескольких секунд адаптации планария начинает равномерно и прямолинейно перемещаться (скользить) по дну чашки Петри. Оператор направляет животное к месту регистрации видеокамерой, медленно поворачивая чашку Петри с планарией. После того, как животное появляется в поле зрения микроскопа, начинается ее видеорегистрация при нажатии компьютерной мышкой кнопки «Старт» на интерфейсе видеограббера. В результате получается небольшой видеофильм (8 − 20 кадров), записанный в оперативной памяти видеограббера DigitEye-15. После этого оператор выбирает оптимальный кадр и сохраняет его на жестком диске компьютера нажатием кнопки «Сохранить кадр» на интерфейсе видеограббера. При необходимости запись повторяется до получения изображения требуемого качества.
3. Провести анализ изображения контрольных и интактных планарий с помощью компьютерной программы. Для этого работу начать с открытия файла с изображением планарии. Это происходит путем нажатия кнопки «Файл». При этом изображение планарии выводится на экран интерфейса. Затем начинается обработка изображения. Вначале нажимается кнопка «Автоматического анализа изображения». Затем стрелка компьютерной «мышки» помещается на край изображения планарии и нажимается левая кнопка мыши. Часто при автоматическом оконтуривании объекта программа обрисовывает его с видимыми ошибками. Оператор исправляет ошибки программы нажатием кнопки и отсекает ненужные части в «ручном» режиме. Следующая кнопка предназначена для отделения старых и новых частей тела планарий. Это также делает оператор в соответствии с общими правилами определения границы старых и новых частей тела. Далее программа ImegPro автоматически вычисляет основные морфологические параметры тела интактных планарий: длину, ширину и площадь головной части тела (от переднего конца тела до глаз), а также длину, ширину и площадь целого животного. Затем определяют основные
пропорции тела: длину и площадь каждого животного. Вычисляют отношение длины (и площади) головной части тела (бластемы) ко всей длине (и площади) тела планарии.
4. Рассчитать индекс регенерации R = s/S, в %, где s – площадь бластемы, S – площадь всего тела планарии.
5. Полученные результаты проанализировать с помощью статистических программ для выявления эффекта от воздействия гамма-облучения дозой 10 Гр.