Програма кандидатського іспиту зі спеціальності 03. 00. 05-ботаніка Укладачі
| Вид материала | Документы |
- Типова програма кандидатського іспиту із спеціальності 01. 01. 03 Математична фізика, 53.66kb.
- Типова програма кандидатського іспиту із спеціальності 01. 04. 14 Теплофізика та молекулярна, 76.47kb.
- Робоча програма для підготовки аспірантів І здобувачів до здачі кандидатського іспиту, 121.73kb.
- Типова програма кандидатського іспиту до аспірантури зі спеціальності 13. 00. 02 теорія, 618.87kb.
- Програма кандидатського іспиту зі спеціальності 05. 05. 03 «Двигуни та енергетичні, 531.42kb.
- Програма кандидатського іспиту зі спеціальності 01. 01. 01 Математичний аналіз (фізико-математичні, 39.41kb.
- Типова програма кандидатського іспиту із спеціальності, 95.6kb.
- Програма Вступного іспиту до аспірантури зі спеціальності 04. 00. 22 "Геофізика", 165.42kb.
- Програма вступного іспиту зі спеціальності 050201 «Менеджмент організацій», 222.45kb.
- Програма вступного іспиту зі спеціальності 030505- «Управління персоналом І економіка, 260.94kb.
Затверджено
на засіданні Вченої ради
Навчально-наукового центру
«Інститут біології»
Київського національного університету
імені Тараса Шевченка
Протокол №6
від 31 січня 2011 року
Голова Вченої ради Остапченко Л.І.
ПРОГРАМА
кандидатського іспиту зі спеціальності 03.00.05-ботаніка
Укладачі:
Костіков І.Ю., зав. кафедри ботаніки, проф., д.б.н.
Баданіна В.А., доцент кафедри ботаніки, доц, к.б.н.
2011
МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ УКРАЇНИ
ПРОГРАМА
кандидатського іспиту зі спеціальності 03.00.05-ботаніка
(біологічні науки)
ЗАТВЕРДЖЕНО: Атестаційною Колегією Міністерства освіти України
(протокол № від )
та погоджено з Вищою атестаційною комісією України
ВСТУП
Предмет та завдання ботаніки. Історія ботанічних досліджень: основні етапи. Основні напрямки ботаніки.
Місце ботанічних об'єктів у традиційних та сучасних системах органічного світу. Уявлення про видове багатство світу рослин. Сучасний зміст понять "рослини", "гриби", "тварини", "рослини нижчі та вищі", "спорові та насіннєві", "судинні та безсудинні".
Ботанічні дисципліни - анатомія, морфологія та ембріологія рослин, флористика, географія рослин, фітоценологія, ботанічне ресурсознавство, палеоботаніка, палінологія. Систематика рослин як синтетична наука. Об'єктно-спеціалізовані ботанічні дисципліни - альгологія, бріологія, птеріологія, сперматофітологія. Зв'язок ботаніки з іншими біологічними дисциплінами - біохімією, фізіологією, цитологією, генетикою, екологією.
Основні досягнення світової ботаніки та внесок вітчизняних ботаніків. Провідні наукові українські ботанічні центри та школи.
ПРИНЦИПИ БОТАНІЧНОЇ НОМЕНКЛАТУРИ
Загальні принципи ботанічної номенклатури. Таксони та ієрархія таксономічних категорій. Міжнародний Кодекс ботанічної номенклатури та його структура. Наукові назви внутрішньовидових, видових та надвидових таксонів. Номенклатурні фільтри. Принципи пріоритету та типіфікації. Синоніми та синоніміка. Написання та транслітерація назв таксонів.
ОСНОВИ БІОХІМІЇ ТА ФІЗІОЛОГИ РОСЛИН
Хімічний склад рослинних клітин. Класифікація способів живлення. Фотосинтез як основний спосіб рослинного живлення. Структурна та функціональна різноманітність основних фотосинтетичних пігментів - хлорофілів, каротиноїдів, фікобілінів. Різноманітність продуктів асиміляції. Особливості живлення у грибів. Азотфіксація та її поширення серед рослинних організмів.
ОСНОВИ ЦИТОЛОГІЇ РОСЛИН
Прокаріотичний та еукаріотичний плани будови клітин, їх спільні та відмінні риси. Аутогенетична та ендосимбіотична гіпотези походження еукаріот. Первинні та вторинні ендосимбіози. Загальні плани будови клітин синьозелених водоростей, вищих рослин, соматичних клітин оомікотових, аскомікотових та базидіомікотових грибів.
Будова біологічної мембрани. Особливості організації плазмалеми у прокаріот та еукаріот.
Різноманітність клітинних покривів: пелікула, амфієсма, перипласт, панцир, клітинна оболонка. Різноманітність типів клітинних оболонок.
Різноманітність нуклеоцитоплазматичних органел: типи ядерного апарату (нуклеоїд, динокаріон, типове еукаріотичне ядро), ендоплазматична сітка та її видозміни, комплекс Гольджі, пероксисоми, вакуолярний апарат, хлоропластна ендоплазматична сітка (СЕН). Джгутиковий апарат та його різноманітність. Мастигонеми та їх типи. Джгутикоподібні структури - гаптонема, псевдоцилії. Фоторецепторні системи. Особливості мітозу, каріокінезу та цитокінезу у рослин. Уявлення про фікопласт та фрагмопласт.
Фотосинтетичний апарат. Прокаріотичний фотосинтетичний апарат. Будова хлоропласту. Класифікація пластид. Цитологічні особливості первинно- та вторинносимбіотичних пластид. Піреноїди та їх хімічна природа. Мітохондріальний апарат. Типи мітохондріальних крист.
Особливості організації прокаріотичного, хлоропластного, мітохондріального, ядерного геномів та геному нуклеоморфа.
ОСНОВИ МОРФОЛОГИ ТА АНАТОМІЇ РОСЛИН
Ступені морфологічної організації тіла рослин. Типи морфологічних структур (монадна, гемімонадна, кокоїдна, нитчаста, гетеротрихальна, тканинна, сифональна, сифонокладальна структури). Морфологічний паралелізм. Виникнення вегетативних органів і тканин у процесі еволюції. Теломна теорія походження вегетативних органів рослин. Явища гетеробатмії та неотенії.
Рослинні тканини, їх класифікація, характеристика та особливості будови у зв'язку з функціями, що виконуються.
Пагін та корінь як основні вегетативні органи вищих рослин. Пагін, його типи та функції. Бруньки, їх будова, функції та різноманітність. Стебло. Стелярна теорія. Листок та його функції. Морфологічне розчленування листкової пластинки. Жилкування та типи листкорозміщення. Внутрішня будова листка. Онтогенез листа. Метаморфози пагону, стебла, листка.
Будова, функції та походження кореня. Типи коренів та кореневих систем. Онтогенез кореня. Метаморфози кореня.
Репродуктивні органи вищих рослин. Суцвіття та їх класифікація. Теорії походження квітки. Будова та функції квітки. Загальна характеристика андроцею та гінецію. Мікро- та мегаспорогенез, мікро- та мегагаметогенез. Типи запилення. Форми та значення перехресного запилення. Подвійне запліднення, його біологічне значення. Апоміксіс. Основні напрямки еволюції квітки.
Походження насіння та його біологічна роль. Морфологічні типи насіння. Плоди та їх класифікація. Способи поширення плодів та насіння.
РОЗМНОЖЕННЯ У РОСЛИН
Класифікація способів розмноження: вегетативне (вегетативний поділ клітин, фрагментація таломів та колоній, вивідкові бруньки, способи вегетативного розмноження у вищих рослин), нестатеве (зооспори, апланоспори, моноспори, тетраспори), статеве (хологамія та кон'югація, ізо- гетеро-, оогамія; автогамія). Типи мейозу (зиготична, гаметична та спорична редукція).
Життєві цикли: гаплофазні, диплофазні, гаплодиплофазні, без зміни поколінь, з ізо- та гетероморфною зміною поколінь. Статевий диморфізм. Особливості життєвих циклів у червоних водоростей.
РОСЛИННІ ОБ'ЄКТИ У СИСТЕМІ ОРГАНІЧНОГО СВІТУ
Основні типи систем (утилітарні, штучні, природні, філогенетичні). Історія розвитку уявлень про макротаксономію органічного світу. Система Аристотеля. Еволюційна теорія Дарвіна та зміна уявлень про макросистему органічного світу. Системи Геккеля, Де Барі,
Шаттона. Поділ на прокаріот та еукаріот. Система Тахтаджяна. Розвиток уявлень про поліфілію органічного світу. Системи Уіттеккера-Маргеліс та Зерова. Структурологічний напрям у мегасистематиці. Системи Лідаля, Кавалье-Сміса та Паттерсона. Молекулярно-філогенетичні мегасистеми. Тридоменна система органічного світу. Рослинні об'єкти у системі Адла зі співавторами.
Автогенетична гіпотеза походження еукаріот та її недоліки. Розвиток уявлень про симбіотичне походження еукаріотичної клітини. Ендосимбіотична гіпотеза Мережковського-Маргеліс. Походження мітохондрій. Ортодоксальні та неортодоксальні варіанти ендосимбіотичної гіпотези щодо походження ядра, мікротубулярних органел та мітозу, їх переваги та недоліки. Походження хлоропластів. Монофілітичні та поліфілітичні погляди на систему еукаріот.
МОЛЕКУЛЯРНО-ФІЛОГЕНЕТИЧНИЙ АНАЛІЗ У БОТАНІЦІ
Сучасні методи побудови філогенетичних систем. Фенотипні та генотипні методи в систематиці рослин. Молекулярна філогенія як методологічна основа сучасної таксономії у ботаніці. Головні маркерні гени, що використовуються для реконструкції філогенетичних відношень між ботанічними об'єктами. Уявлення про еволюцію нуклеотидних послідовностей. Концепція молекулярного годинника та нейтральна теорія молекулярної еволюції. Методика проведення молекулярно-філогенетичного аналізу. Генетичні дистанції (фактичні, справжні та розрахункові). Основні еволюційні моделі. Філогенетичні дерева. Побудова філогенетичних дерева за дистанційними методами та методами аналізу дискретних ознак (мінімума еволюції, зв'язку між сусідами, максимальної парсимонії, максимальної правдоподібності). Бутстреп-аналіз.
Міжнародні банки генетичної інформації. Основні програми для вирівнювання послідовностей та проведення філогенетичного аналізу.
Використання молекулярно-філогенетичних методів при ідентифікації рослинних об'єктів.
СИСТЕМАТИКА ВОДОРОСТЕЙ
Уявлення про різноманіття водоростей. Водорості як збірна група відділів нижчих фотоавтотрофних організмів. Зміст термінів диско-, плати- та тубулокристати, альвеоляти, хромісти, страменопіли, хромальвеоляти, опістоконти, архепластидні рослини.
Синьозелені водорості (цианопрокаріоти, цианобактерії). Біохімічні, цитологічні та екологічні особливості. Класифікація на рівні класів та порядків. Характерні представники. Прохлорофітові водорості. Практичне значення синьозелених водоростей. Азотфіксація у синьозелених водоростей. "Цвітіння" води та його збудники. Синьозелені водорості як об'єкти фікотехнології.
Евгленофітові водорості. Біохімічні та цитологічні особливості, різноманітність способів живлення. Характерні представники. Філогенетичні зв'язки евгленофітових з іншими дискокристатами.
Хлорарахніофітові водорості. Загальна характеристика. Особливості організації хлоропласту. Роль цитологічних та молекулярних досліджень хлорарахніофітових у розробці теорії вторинних симбіозів. Філогенетичні зв'язки з амебами та слизовиками.
Динофітові водорості. Загальна характеристика: біохімічні та цитологічні особливості. Специфіка організації ядерного апарату. Різноманітність пластид у динофітових. Життєві цикли. Поділ динофітових на класи. Характерні представники. Токсичні динофітові. Червоні припливи та їх шкодочинність. Родинні зв'язки з іншими альвеолятами.
Водорості-страменопіли (хромофітові водорості). Головні ознаки: тип крист, тип пластид та їх походження, спільні риси організації ядерного апарату та локомоторного апарату (СЕН, ретронеми). Порівняльна характеристика водоростей-страменопілів: рафідофітових,
золотистих, евстигматофітових, жовтозелених, бурих, діатомових та диктіохофітових. Родинні зв'язки хромофітових водоростей з оомікотовими грибами.
Рафідофітові водорості. Загальна характеристика. Характерні представники, їх поширення та значення. Токсичні рафідофітові.
Золотисті водорості. Загальна характеристика. Особливості життєвого циклу. Поділ на класи. Характерні представники та їх значення.
Евстигматофітові водорості. Різноманітність та ознаки відділу. Поширення.
Жовтозелені водорості. Загальна характеристика: біохімічні та цитологічні особливості. Різноманітність. Поширення. Характерні представники. Напрямки евролюції жовтозелених водоростей.
Бурі водорості. Загальна характеристика: різноманітність, біохімічні, цитологічні, морфологічні особливості. Розмноження та життєві цикли бурих водоростей. Класифікація на рівні класів та порядків. Характерні представники - домінанти морських угрупувань. Практичне використання бурих водоростей. Бурі водорості як об'єкти аквакультури.
Діатомові водорості. Різноманітність та систематичні ознаки відділу. Особливості будови клітинних покривів. Класифікація на рівні класів та порядків. Характерні представники планктонних, бентосних та перифітонних угрупувань морів та континентальних водойм. Практичне значення діатомових водоростей, зокрема використання у геологічній практиці, при оцінці якості води, у промисловості.
Диктіохофіцієві водорості (сілікофлагеляти). Загальна характеристика. Використання диктіохофіцієвих водоростей у геології.
Гаптофітові водорості. Різноманітність та загальна характеристика відділу. Особливості мітохондрій гаптофітових. Характерні представники, їх поширення та значення. Токсичні гаптофітові. Коколітофориди та їх роль в утворенні крейди. Дискусії щодо місця гаптофітових водоростей у сучасних мегасистемах евкаріот.
Криптофітові водорості. Різноманітність та загальна характеристика відділу. Особливості пластид криптофітових. Характерні представники та їх поширення. Дискусії щодо місця криптофітових водоростей у сучасних мегасистемах евкаріот.
Глаукоцистофітові водорості. Загальна характеристика.. Особливості фотосинтетичного апарату у глаукоцистофітів та значення досліджень глаукоцистофітових у розробці теорії походження пластид.
Червоні водорості. Різноманітність відділу. Біохімічні, цитологічні та екологічні особливості. Особливості розмноження та життєвих циклів червоних водоростей. Класифікація на рівні класів. Провідні порядки. Характерні представники. Дискусія щодо родинних зв'язків червоних водоростей та вищих грибів. Особливості поширення червоних водоростей у Світовому океані. Практичне використання червоних водоростей. Червоні водорості як об'єкти аквакультури.
Зелені водорості. Різноманітність та систематичні ознаки відділу. Поширення. Різноманітність мітозу, цитокінезу, клітинних покривів та організації джгутикового апарату.
Класичні та сучасні системи зелених водоростей на рівні класів та порядків. Характерні представники, їх поширення та значення. Уявлення про стрептофітові водорості. Філогенетичні зв'язки зелених водоростей з вищими рослинами. Порівняльна характеристика стрептофітових водоростей та вищих рослин.
СИСТЕМАТИКА ВИЩИХ РОСЛИН
Уявлення про різноманітність вищих рослин. Склад вищих рослин на рівні відділів. Магістральні напрямки еволюції вищих рослин.
Мохоподібні. Загальна характеристика. Особливості морфології, розмноження та циклу розвитку. Класичні та сучасні системи мохоподібних. Характерні представники. Погляди на походження мохоподібних. Роль мохоподібних у природі та житті людини.
Риніофіти. Історія відкриття. Час існування. Своєрідність будови спорофіта на прикладі основних представників. Філогенетичне значення.
Зостерофілофіти. Загальна характеристика. Місце в системі.
Плауноподібні. Загальна характеристика. Особливості морфології та розмноження. Мікрофілія. Рівно- та різноспорові плауноподібні. Різноманітність циклів розвитку. Класифікація на рівні класів та порядків. Характерні представники. Роль у природі та житті людини. Рідкісні та зникаючі плауноподібні флори України.
Псилотоподібні. Загальна характеристика. Поширення. Погляди на походження та родинні зв'язки псилотоподібних.
Хвощеподібні. Загальна характеристика. Особливості будови спорофіта та гаметофіта. Явище фізіологічної різноспоровості. Цикл розвитку. Класифікація на рівні класів та порядків. Характерні представники. Роль у природі та житті людини.
Папоротеподібні. Загальна характеристика. Особливості морфології та розмноження. Макрофілія. Різноманітність органів спороношення. Рівно- та різноспорові папоротеподібні. Цикли розвитку. Геологічна історія папоротеподібних. Класифікація на рівні класів та порядків. Характерні представники. Роль у природі та житті людини. Рідкісні та зникаючі папоротеподібні флори України.
Голонасінні. Загальна характеристика. Особливості морфології та розмноження. Будова насінного зачатка та особливості статевого процесу у різних груп голонасінних. Розвиток та будова чоловічого та жіночого гаметофітів. Запилення. Будова насіння. Класифікація на рівні класів та порядків. Характерні представники. Філогенетичні зв'язки насінних папоротей, саговниковидних, бенетитовидних, гнетовидних, гінкговидних та хвойних. Сучасні уявлення про напрямки еволюції та геологічну історію голонасінних. Роль голонасінних у природі та житті людини.
Покритонасінні, або квіткові. Загальна характеристика. Особливості морфології та поширення. Роль в утворенні рослинного покриву Землі. Погляди на час та місце виникнення покритонасінних. Питання про моно- та поліфілітизм відділу. Гіпотеза високоширотного походження. Шляхи міграції квіткових, фактори їх поширення.
Принципи класифікації покритонасінних за класичними та сучасними філогенетичними системами. Основні системи квіткових (системи Енглера, Галліра, Хатчинсона, Кронквіста, Тахтаджяна). Поділ квіткових на дводольні та однодольні, їх порівняльна характеристика. Класифікація покритонасінних на рівні класів, підкласів та порядків. Провідні родини квіткових у флорі України. Характерні представники.
Молекулярно-генетичні дані щодо системи родинних зв'язків макротаксонів у межах відділу покритонасінних. Сучасні уявлення про напрямки еволюції та геологічну історію відділу. Роль квіткових у природі та житті людини.
ВЧЕННЯ ПРО ФЛОРУ
Поняття про флору як природне явище. Визначення флори. Типи флор. Конкретна флора. Принципи розмежування окремих флор. Структура флори. Географічні та генетичні елементи флори. Релікти та їх основні типи. Ендемізм. Методи флористичного аналізу. Аналіз систематичної структури флори, географічний та історичний аналіз флор.
Флористичне районування. Категорій флористичного районування (царства, області, підобласті, провінції) та принципи їх виділення. Сучасні флористичні царства та основні флористичні області Землі. Флористичне районування України.
ГЕОГРАФІЯ РОСЛИН ТА ФІТОЦЕНОЛОГІЯ
Ареали рослин: їх визначення та класифікація. Основні типи ареалів. Методи картування
ареалів. Ареали видів та надвидових таксонів. Ареалогічний аналіз.
і»
Уявлення про рослинність та рослинний покрив. Організмізм та континуалізм в геоботаніці. Поняття про фітоценоз. Принципи класифікації рослинності. Домінантні та флористичні підходи у класифікації рослинності. Основні синтаксономічні категорії. Структура рослинних угрупувань: морфологічна (ярусність та мозаїчність), синузіальна, функціональна. Життєві форми рослин, уявлення про біоморфи, екоморфи, екобіоморфи.
Принципи геоботанічного районування. Явища зональності та поясності рослинного покриву. Геоботанічне районування України.
ЕКОЛОГІЯ РОСЛИН
Основні екологічні фактори - абіотичні та біотичні. Категоризації рослин за їх відношенням до вологості, активної реакції середовища, світла, температури, сапробності, трофності, концентрації азотних сполук. Рослини як біоіндикатори.
Типи взаємовідносин рослин між собою та з іншими компонентами біоти біогеоценозів. Мутуалізм. Симбіоз. Паразитизм. Хижацтво. Конкуренція. Явище аллелопатії. Стратегії життя рослин.
Екосистеми, кругообіг речовин, трофічні рівні. Роль рослин в енергетичних потоках екосистем. Екологічні піраміди. Продукція та її типи. Деструкція та деструктори.
Динаміка та генезис рослинних угрупувань та екосистем. Сукцесії та їх типи.
Охорона рослин та рослинних угрупувань. Міжнародні та національні нормативно-правові основи охорони рослинного біорізноманіття. Заповідна справа. Міжнародні та національні "Червоні книги" та "Червоні списки".
БОТАНІЧНЕ РЕСУРСОЗНАВСТВО
Завдання та методи ботанічного ресурсознавства. Поняття про ресурсні рослини (дикорослі, культивовані та культурні). Класифікація основних ресурсних груп рослин. Методи визначення запасів рослинної сировини ресурсних рослин. Світові центри походження культурних рослин. Господарське значення культурних рослин в житті людини. Інтродукція та акліматизація рослин.
СПИСОК ЛІТЕРАТУРИ
Вальтер Г. Растительность земного шара. - Москва: Мир, 1968.
Вассер СП., Кондратьева Н.В., Масюк Н.П., и др. Водоросли (Справочник). - Киев: Наукова думка, 1989.
Войтюк Ю.О., Кучерява Л.Ф., Баданіна В.А. та ін. Морфологія рослин з основами анатомії та цитоембріології. - Київ: Фітосоціоцентр, 1998.
Зеров Д.К. Очерк филогении бессосудистых растений. - Киев: Наукова думка, 1972.
Зитте П., Вайлер Э.В., Кадерайт Й.В., Брезински А., Кёрнер К. Ботаника. Учебник для вузов. На основе учебника Э.Страсбургенра, Ф.Нолля, Г.Шенка, А.Ф.В. Шимпера, 35-е издание (перевод с немецкого). Т.З. Эволюция и систематика. - М.: Академия, 2007.
Костіков І.Ю., Джаган В.В., Демченко Е.М., Бойко О.А., Бойко В.Р., Романенко П.О. Ботаніка. Водорості та гриби: Навчальний посібник (під ред. Костікова І.Ю. та Джаган В.В.).
- Київ: Арістей, 2006.
Кучерява Л.Ф., Войтюк Ю.О., Нечитайло В.А. систематика вищих рослин. І. Архегоніати.
- Київ: Фітосоціоцентр, 1997.
Лахер В. Экология растений. - Москва: Наука, 1978.
Лукашов В.В. Молекулярная эволюция и филогенетический анализ. - М.: БИНОМ, 2009. Масюк Н.П., Костіков І.Ю. Водорості в системі органічного світу. - Київ: Академперіодика, 2002.
Нечитайло В.А., Кучерява Л.Ф. Ботаніка. Вищі рослини. - Київ: Фітосоціоцентр, 2000. Растительные ресурсы СССР. - СПб: Наука, 1984-1996. - Т.1-9.
Рейвн П., Эверт Р., Айкхорн С. Современная ботаника. - Моска: Мир, 1990. - Т. 1-2.
Смик Г.К. Корисні та рідкісні рослини України. - Київ: "Українська радянська енциклопедія" ім. М.П.Бажана, 1991.
Тахтаджян А.Л. Происхождение и расселение цветковых растений. - Ленинград: Наука, 1970.
Толмачев A.M. Введение в географию растений. - Ленинград: Изд-во ЛГУ, 1974.
Lee R. Е. Phycology (Fourth edition). - New York: Cambridge University Press, 2008.
Smith A.R., Pryer K.M., Schuettpelz E., Korall P., Schneider H. Wolf P.G. A classification for extant ferns. - Taxon. - v. 55, №3. - 2006. - P. 705-731.
Soltis E.D., Soltis P.S. Contribution of plant molecular systematics to studies of molecular evolution. // Plant Molecular Biology. - 42. - 2000. - P. 45-75.
Thorne R.F. An Updated Classification of the Class Magnoliopsida ("Angiospermae"). - Bot. Rev. - v. 73, № 2 - 2007. - P. 67-182.
Van den Hoek C, Mann D.C., Jahns H.M. Algae. An introduction to phycology. - London-New York: Cambridge University Press, 1995.
Укладачі:
Костіков І.Ю., зав. кафедрою ботаніки Київського національного університету іменіТараса Шевченка, проф., д-р біол. наук.
Баданіна В.А., доц. кафедри ботаніки Київського національного університету іменіТараса Шевченка, канд. біол. наук.