Вопросы вступительного экзамена по специальности
для поступающих в магистратуру
6M0701 – Биотехнология
«Биотехнология растений»
Оздоровление и сохранение биоразнообразия растений методом клонального микроразмножения. Факторы, влияющие на микроклональное размножение растений
Биобезопасность. Риски ГМО и их ограничение (экологические, агротехнические, пищевые риски). Законы и законопроекты в РК
Биотерроризм. Биотеррористические риски ГМО.
Биологические методы ограничения рисков создания и использования трансгенных растений
Какие преимущества клеточной биотехнологии перед традиционными способами получения веществ вторичного метаболизма?
Дифференциация. Дедифференциация.Редифференциация.
Морфогенез каллусной ткани Органогенез. Соматический эмбриогенез. Факторы, влияющие на морфогенез каллусной ткани.
Классификация биологически активных веществ растений
Направления исследований клеточной биотехнологии растений.
В каких отраслях народного хозяйства применяют вещества вторичного метаболизма? Приведите примеры промышленных технологий получения веществ вторичного метаболизма.
Почему каллусная ткань является хорошим источником для получения веществ вторичного метаболизма? Стоимость конечного продукта вторичных метаболитов приведите примеры.
Клеточная селекция – достоинства и недостатки. Рассказать на конкретном примере.
Рост клеток в культуре. Фазы роста клеток. Внешние и внутренние факторы роста культивируемых клеток.
Способы культивирования клеток и тканей растений. Поверхностный (культивирование каллуса на твердой среде) и глубинный (культивирование клеток в жидкой среде) способы культивирования клеток и тканей растений.
Методы оздоровления растений от вирусной инфекции. Термо- и хемотерапия. Культура апикальных меристем.
Получение трансгенных растений, устойчивых к неблагоприятным воздействиям и старению. Биоинженерные способы изменения окраски цветков, пищевой ценности растений, вкуса и внешнего вида плодов. Растения как биореакторы (антитела, полимеры, чужеродные белки)
История развития биотехнологии растений, в т.ч. в Казахстане
Криосохранение культивируемых клеток. Криопротекторы и их значение в консервации. Рекультивирование клеток и их оценка после криосохранения.
Соматическая гибридизация растений. Методы анализа гибридных растений. Практическое применение соматических гибридов.
Получение растений-регенерантов, устойчивых к абиотическим и биотическим стрессорам методами клеточной инженерии. Мировой опыт работы, а также достижения ученых РК.
Наиболее значимые сельскохозяйственные растения, по данным ФАО, полученные путем использования технологий рекомбинантных ДНК и площади их посевов
Дайте определение генной инженерии. Каковы основные цели генетической инженерии? Ферменты генетической инженерии растений.
Мировой рынок ГМР и растения, разрешенные к использованию
Методы стерилизации при работе с культурой клеток и тканей растений. Понятие о стерилизации питательных сред: автоклавирование, холодная стерилизация.
Примеры трансгенных растений, устойчивых к насекомым-вредителям, Что такое – Bt- технологии? вирусам и гербицидам.
Выделение генов и этапы введения целевого гена в чужеродное генетическое окружение. Векторы для переноса генов. Методы прямого переноса генов в растения.
Понятие, классификация и функции фитогормонов. Ауксины, цитокинины, гиббереллины, абсцизовая кислота, этилен, брассиностероиды. Отличительные особенности фитогормонов и регуляторов роста растений.
Современное состояние и перспективы развития биотехнологии растений. Объект и методы биотехнологии.
Эпигенетическая изменчивость. Механизмы, объясняющие эпигенетическую изменчивость.
Технология получения гаплоидов in vitro. Андрогенез, партеногенез. Гиногенез. Значение гаплоидов в селекции растений. Примеры использования гаплоидных технологий в Казахстане и России.
Понятие и причины прогаммной и постгамной несовместимости. Оплодотворение in vitro. Преодоление постгамной несовместимости путем культивирования изолированных зародышей.
Роль явления сомаклональной и гаметоклональной изменчивости в селекции растений. Достоинства и недостатки сомаклональных вариантов.
Методы микроклонального размножения (МКР). Преимущества микроклонального размножения. Примеры практического использования МКР
Понятие о клональном микроразмножении. Этапы микроклонального размножения, факторы, влияющие на процесс клонального микрооразмножения
Методы диагностики заражения растений вирусами. Иммуноферментный анализ в диагностике болезней растений.
Методы оздоровления растений от вирусной инфекции. Термотерапия. Хемотерапия. Культура апикальных меристем.
Тотипотентность растительных клеток. Пути морфогенеза in vitro.
Каллусогенез - основа культивируемых клеток и тканей. Характеристика каллусных клеток, получение, культивирование и гетерогенность каллусной ткани.
Предмет, задачи и история развития экологической биотехнологии. Проблемы и практические достижения биотехнологии в решении актуальных вопросов экологии и охраны окружающей среды.
Биотрансформация ксенобиотиков и загрязняющих окружающую среду веществ. Переработка отходов и побочных продуктов сельского хозяйства и промышленности.
Природа и количество отходов и побочных продуктов. Микробная деградация и конверсия. Микроорганизмы в качестве контроля загрязнения.
Получение экологически чистой энергии. Биоэнергия: производство энергии из биомассы при помощи микроорганизмов. Биотехнология преобразования солнечной энергии.
Производство этилового спирта (методы и условия производства). Национальные программы получения топлива из этилового спирта.
Производство биогаза. Биохимический и микробиологический характер процесса.
Биотехнологическая очистка сточных вод. Виды загрязнения поверхностных и подземных вод. Методы очистки сточных вод. Аэробные системы очистки стоков.
Анаэробные методы очистки сточных вод. Метановое сбраживание отходов. Утилизация твердых отходов
Биотехнологические методы защиты растений. Микробные землеудобрительные препараты и их эффективность. Бактериальные, вирусные и грибковые энтомопатогенные препараты.
Биотехнология возобновляемого сырья. Биотехнологическая модификация растительных кормов. Фракционирование зеленой массы растений. Безотходный животноводческий комплекс.
Экологический потенциал растений. Биологическое восстановление (биоремедиация)
Чем оснащен ламинар-бокс и почему камера используется для проведения стерильных видов работ? Особенности стерилизации растительного материала.
«Биотехнология микроорганизмов»
Биотехнология как научная дисциплина. Предмет и задачи биотехнологии. История развития, цели и задачи биотехнологии, связь с другими науками. Основные направления, перспективы и значение биотехнологии для народного хозяйства.
Современные методы создания промышленных штаммов микроорганизмов и проблема сохранения их ценных свойств. Понятие «популяционная устойчивость» и «автоселекция». Основные методы хранения штаммов микроорганизмов.
Биотехнологические процессы: принципы осуществления, систематизация и стадии.
Сырьё, среды, их приготовление и стерилизация. Сырье, применяемое в биопроизводствах. Составление рецептуры питательной среды для культивирования микроорганизмов.
Получение посевного материала. Методы культивирования биообъектов. Поверхностное и глубинное культивирование. Периодические и непрерывные процессы культивирования микроорганизмов, их достоинства и недостатки.
Влияние условий культивирования на рост промышленных штаммов и синтез метаболитов. Первичные и вторичные метаболиты микроорганизмов
Значение белка для питания человека. Понятие «идеальный» белок. Производство микробного белка. Микроорганизмы - продуценты белка и сырье, применяемое для получения микробной биомассы.
Микробиологические средства защиты растений и бактериальные удобрения Микроорганизмы - энтомопатогены, используемые для получения микробных препаратов. Технология получения препаратов: нитрагина, ризотрофина.
Получение органических кислот. Получение уксусной кислоты. Сырье и условия культивирования уксусно-кислых бактерий. Получение уксуса поверхностным, поверхностно-циркуля-ционным и глубинным способами. Получение лимонной кислоты. Продуценты лимонной кислоты, способы ферментации, основное сырье. Получение молочной кислоты.
Химизм и практическое значение спиртового брожения. Возбудители спиртового брожения. Технологическая схема получения этилового спирта, условия ферментации, сырье, виды готовой продукции.
Ацетоно-бутиловое брожение, его двухфазность. Периодический и батарейный способы получения ацетона и бутилового спирта, условия ферментации, продуценты.
Способы получения аминокислот. Преимущества получения аминокислот микробиологическим синтезом. Продуценты аминокислот. Одно- и двухступенчатый способы промышленного получения аминокислот. Получение лизина, глутаминовой кислоты, триптофана.
Биологическая роль витаминов. Витамины, получаемые с помощью микробного синтеза. Витамин B12, Рибофлавин (В2) Витамин Д, витамин С: химическое строение, продуценты, условия синтеза, сфера применения.
Специфические ферменты микроорганизмов. Продуценты ферментов. Получение микробных ферментов (амилазы, декстриназы, лактазы, инвертазы, пектиназы, протеиназы, липазы и др.) и их применение в медицине и различных отраслях народного хозяйства.
Иммобилизованные ферменты. Виды носителей и способы иммобилизации. Практическое применение иммобилизованных ферментов и клеток,
Типы вакцин (классические и современные) и способы их получения. Основные требования, предъявляемые к вакцинам. Основные этапы технологии производства вакцин. Требования, предъявляемые к производственным и контрольным штаммам микроорганизмов и биопрепаратам.
Применение микроорганизмов в промышленном получении стероидных гормонов (кортизона, гидрокортизона, преднизолона, дексаметазона и др.). Получение с помощью генетически измененных микроорганизмов гормона роста, соматостанина, инсулина, интерферона человека.
Процесс ферментации: основные характеристики. Стехиометрия процессов культивирования микроорганизмов
Первичные и вторичные метаболиты микроорганизмов.
Математические модели кинетики процессов ферментации
Получение посевного материала и приготовление питательных сред при глубинном и поверхностном методах культивирования продуцентов
Принципы действия и конструкции биореакторов. Аппараты с механическим, пневматическим, циркуляционным перемешиванием. Лабораторные, пилотные и промышленные биореакторы. Хемостат, турбидостат, оксистат.
Системы теплообмена, пеногашения, стерилизации. Стерилизация питательных сред, очистка воздуха до и после аэрирования при глубинном и поверхностном методах культивирования продуцентов
Производственное культивирование при глубинном и поверхностном методах культивирования продуцентов. Периодические и непрерывные процессы. Аэробные процессы. Поверхностные процессы. Твердофазные и газофазные процессы
Отделение биомассы от культуральной жидкости. Современные методы разделения веществ. Отделение твердой фазы.
Методы разрушения клеток. Дезинтеграция клеток микроорганизмов. Выделения и очистки конечных продуктов
Измельчение и сушка культуры. Сушка ферментных препаратов. Получение товарных форм ферментных препаратов. Технология приготовления готовых форм. Стандартизация ферментных препаратов.
Микроорганизмы как основа биотехнологического производства. Своеобразие и скорость обмена веществ в микробных клетках.
Непрерывное культивирование микроорганизмов. Управление технологическими режимами периодических и полупериодических процессов ферментации
Масштабирование процессов ферментации. Биокатализ и биотрансформация
Экстракционные методы выделения продуктов метаболизма. Экстракция из поверхностной культуры. Микрофильтрация. Ультрафильтрация. Диализ. Высаливание. Сорбционная чистка.
Бродильные производства, основанные на жизнедеятельности бактерий. Использование молочнокислого брожения в процессах консервирования овощных культур
Ассортимент напитков, получаемые на основе жизнедеятельности различных групп микроорганизмов.
Дрожжевое производство. Биохимические возможности дрожжевых клеток. Характеристика дрожжей-сахаромицетов. Дрожжи, использующиеся в пивоварении и виноделии.
Технология получения хлебопекарных дрожжей (сухих, прессованных, инактивированных).
Производство спирта. Сущность и основные стадии технологического процесса.
Хлебопекарное производство. Сущность технологического процесса.
Молокоперерабатывающее производство. Характеристика лактозосбраживающих и молочно-кислых бактерий.
Производство национальных кисломолочных продуктов - айрана, кумыса и шубата с использованием спонтанных заквасок.
Органические кислоты, применяющиеся в пищевой промышленности и их продуценты. Микробиологическое производство уксусной кислоты.
Пищевая ценность и перспективы применения кормового белка. Производство кормового белка на основе использования биомассы дрожжей
Биологическая роль витаминов и их применение в пищевой промышленности.
Основные группы ферментных препаратов, используемых в пищевой индустрии. Роль микроорганизмов в кондитерском производстве
Методы получения аминокислот. Биотехнология производства аминокислот
Биологически активные добавки к пище - продукты современных биотехнологических производств. Получение биологически активных добавок и применение БАД в пищевой промышленности.
Микробная порча пищевых продуктов и методы борьбы с этим явлением. Методы санитарно-гигиенического и микробиологического контроля пищевых продуктов
Использование молочнокислых бактерий в приготовлении кисломолочных продуктов, сыров, хлебопечении, биологическом консервировании.
Использование дрожжей в получении пива. Технология светлого и темного пива.
Биохимические основы процессов виноделия. Технология производства вина.
Получение биологически активных добавок и применение БАД в пищевой промышленности.
«Медицинская и ветеринарная биотехнология»
Современная классификация биопрепаратов. Диагностические, лечебные и профилактические биопрепараты. Перспективы получения новых биопрепаратов.
Особенности работы с клетками и тканями животных и растений. Лабораторные животные и животные-продуценты
Инсулин: история открытия, биологическая роль, этапы синтеза в организме. Традиционные методы получения инсулина. Биотехнология инсулина
Интерферон, биологическая роль, характеристика препарата. Синтез интерферона в организме. Технология получения интерферона
Технология получения витаминов микробиологическим синтезом. Технология получения витамина А и Д.
Технология получения стероидов: гормона роста, преднизолона, гидрокортизона и других гормонов.
Биотехнология иммуногенов и вакцин. Общие понятия. Противобактериальные вакцины. Противовирусные вакцины
Вакцины нового поколения. Особенности биотехнологии вакцин.
Контроль качества вакцин и биопрепаратов. Показатели контроля качества биопрепаратов и технические приемы его проведения.
Основы иммунобиотехнологии. Реакции антиген-антитело.
Технология получения нативных, полных и монокомпонентных антигенов
Технология получения гипериммунных сывороток и иммуноглобулинов. Методы получения гамма-глобулинов.
Технология получения моноклональных антител. Этапы получения и особенности характеристики МКА.
Технология пробиотиков. Особенности производства пробиотиков на основе дрожжей, молочнокислых микроорганизмов, бифидобактерий и бактерий рода Bacillus.
Особенности технологии получения натуральных и полусинтетических антибиотиков. Технология получения пенициллина и ампициллина.
Особенности технологии получения стрептомицина и тетрациклина.
Анатоксины: понятие, виды, значение анатоксинов в лечебной практике. Технология получения анатоксинов
Подготовка НТД на биопрепараты
Техника безопасности в лабораториях биотехнологии. Борьба с микробами контаминантами в биотехнологических процессах.
Технология получения живых аттенуированных и инактивированных вакцин
Основные схемы производства противовирусных вакцин.
Технология получения генно-инженерных, ДНК-вакцин, микрокапсульных вакцин и рекомбинантных вакцин.
Технология приготовления анатоксинов и бактериофагов. Применение препаратов в медицинской и ветеринарной практике.
Технология приготовления гипериммунных лечебных и диагностических сывороток.
Биотехнология животных как наука. Предмет и объект исследования. Цель и задачи дисциплины.
Репродуктивная система самок животных. Репродуктивный аппарат самцов животных.
Оплодотворение у млекопитающих. Эндокринные основы размножения млекопитающих
Отбор реципиентов. Подбор матерей: мать-донор и мать-реципиент
Суперовуляция самок-доноров. Норма овуляции и уровень суперовуляции. Синхронизация охоты. Осеменение самок-доноров. Вымывание эмбрионов
Выход эмбрионов от суперовулированных доноров. Пересадка эмбрионов
Культивирование гамет in vivo
Оплодотворение гамет. Культивирование гамет in vivo
Оценка гамет и эмбрионов. Оплодотворение гамет in vitro
Культивирование эмбрионов. Клеточный анализ в животноводстве. Методы микроманипуляций с эмбрионами
Криоконсервация эмбрионов. Подготовка эмбрионов к замораживанию. Механизм процесса замораживания эмбрионов.
Механизм процесса оттаивания эмбрионов. Основы криобиологии.
Трансгенные животные. Способы введения чужеродной ДНК в клетки животных. Клонированные яйцеклетки. Клонированные животные.
Принципы генной инженерии в биотехнологии животных. Основные принципы конструирования генов, экспрессирующихся в клетках млекопитающих
Значение групп крови и биохимического полиморфизма для практики.
Приобретенные и присущие эмбриону факторы. Методы получения монозиготных близнецов
Методы создания экспериментальных химер. Экспериментальные химеры млекопитающих
Криоконсервация. Криоконсервация и витрификация эмбрионов
Методы получения гамма-глобулинов.
Методы определения пола эмбрионов. Оборудование для определения пола эмбрионов.
Криопротекторы при замораживании эмбрионов. Криотехника для глубокого замораживания. Режимы замораживания и оттаивания эмбрионов
Технология получения аллогенных сывороток
Физиология половой системы самок животных. Отбор самцов-производителей и самок-доноров.
Методы биотехнологии в животноводстве. История развития и этапы становления методов биотехнологии животных. Биотехнологический резерв животных
Трансплантация ядер в энуклеированные яйцеклетки. Пересадка ядер из соматических клеток в энуклеарную яйцеклетку
Химерные животные.
|
