Генетика и эволюция

Генетика

Понятие о генетической информации. Доказательства роли ядра и хромосом в явлениях наследственности. Локализация генов в хромосомах. Роль цитоплазматических факторов в передаче наследственной информации.

Молекулярные основы наследственности. Концепция «один ген - один полипептид». Белок как элементарный признак.

Функции нуклеиновых кислот в реализации генетической информации: репликация, транскрипция и трансляция.

Свойства генетического кода.

Методы генетического анализа.

Представление об аллелях и их взаимодействиях: полное и неполное доминирование, кодоминирование. Неаллельные взаимодействия: комплементарность, эпистаз, полимерия.

Представление о генотипе как сложной системе аллельных и неаллельных взаимодействий генов. Плейотропное действие генов. Пенентрантность и экспрессивность.

Сцепленное наследование и кроссинговер.

Генетические карты, принцип их построения у эукариот.

Внеядерное наследование.

Понятие о наследственной и ненаследственной (модификационной) изменчивости.

Роль мобильных генетических элементов в возникновении генных мутаций и хромосомных перестроек. Спонтанный и индуцированный мутационный процесс.

Теория гена. Структура генома.

Задачи и методология генетической инженерии. Методы выделения и синтеза генов. Получение с помощью генетической инженерии трансгенных организмов.

Генетическая гетерогенность популяций. Методы изучения природных популяций. Факторы динамики генетического состава популяции.

Молекулярно-генетические основы эволюции. Задачи геносистематики. Методология селекции. Особенности межвидовой и межродовой гибридизации.

Проблемы медицинской генетики. Врожденные и наследственные болезни, их распространение в человеческих популяциях.

Теория эволюции

Факторы микроэволюции.

Экологические основы эволюции.

Вид и видообразование. Основные концепции вида.

Соотношение микро- и макроэволюции.

Соотношение индивидуального и исторического развития.

Главные направления эволюционного процесса. Теория биологического прогресса.

Проблема эволюции экосистем.

Основные недарвиновские теории эволюции.

Биология размножения и развития

Периодизация эмбриогенеза.

Сравнительная характеристика оогенеза и сперматогенеза.

Оплодотворение. Фазы активации и сингамии.

Общая характеристика процесса дробления. Его биологический смысл. Гаструляция и формирование основных закладок органов.

Явление эмбриональной регуляции. Закон Дриша и «позиционная информация».

Примеры и значение эмбриональной индукции. Современные представления о механизмах индукционных процессов. Понятие компетенции эмбриональной закладки.

Сравнительная характеристика развития низших и высших позвоночных. Особенности биологии развития и размножения млекопитающих. Опыты по клонированию млекопитающих и экстракорпоральному оплодотворению. Эмбриоинженерия.

Дифференциация клеток и органогенез.

Современные представления о механизмах регуляции синтезов специфических белков. Возможные уровни регуляции. Дифференциальная экспрессия генов, ее основные пространственные закономерности у зародышей насекомых и позвоночных. Химические и физические регуляторы клеточной дифференцировки.

Биогенетический закон и его современная трактовка.

Значение принципов неустойчивости и креодичности развития для некоторых вопросов феногенетики и теории эволюции.

Тератогенез и его причины. Критические периоды развития целого организма и отдельных органов.

Экология и рациональное природопользование

Два типа экологических факторов: условия и ресурсы.

Кривая толерантности. Многомерная модель экологической ниши.

Принцип конкурентного исключения Г.Ф. Гаузе.

Источники энергии для различных организмов.

Статические и динамические характеристики популяции.

Проблема динамики численности популяций. Концепция саморегуляции численности.

Проблема охраны редких и исчезающих видов. Красные книги.

Ограничение численности видов-вредителей; истребительные и регулирующие меры.

Типы взаимодействия популяций.

Популяции животных, эксплуатируемых человеком. Разные стратегии промысла.

Определение сообщества. Различные подходы к выделению сообществ, описанию их структуры

и функционирования.

Видовое разнообразие как интегральная характеристика сообщества. Индексы видового разнообразия,

их зависимость от числа видов и соотношения их

численностей. Основные типы эколого-ценотических стратегий.

Динамика сообществ во времени. Первичные и вторичные сукцессии. Климаксные сообщества.

Устойчивость сообществ. Связь между сложностью сообщества и его устойчивостью.

^{Нарушение структуры сообществ под влиянием антропогенных воздействий.}

Экосистема как функциональная и структурная единица биосферы. Круговорот биогенных элементов.

Экосистемы и сообщества. Биогеоценоз. Биом.

Основные функциональные группы организмов в экосистеме. Продуценты, консументы и редуценты.

Биомасса и продукция. Пастбищная и детритная пищевые цепи. Трофические уровни. Пирамида продукций и

пирамида биомасс. Экологическая эффективность.

Водные экосистемы. Вода как среда жизни.

Наземные экосистемы. Особенности их организации. Основные типы растительных формаций Земного шара.

Биосфера как охваченная жизнью область Земли. Учение о биосфере В.И. Вернадского.

Биосферные циклы углерода, азота, серы, фосфора.

Биосферный цикл кислорода. Круговорот воды.

Глобальные экологические проблемы современности.

Экологические принципы рационального использования природных ресурсов.