Примерный список вопросов к экзамену
1. Система классификации вирусов, принятая ICTV.
2. Классификация вирусов по Балтимору (Baltimore classification). Характеристика групп вирусов.
3. Определение понятий «систематика» и «таксономия». Категории таксономии: царство, тип, класс, порядок, семейство, род, вид, подвид, штамм. Концепция вида у прокариот. Вариант – инфравидовая систематическая категория. Международный кодекс номенклатуры бактерий. Одобренный список наименований бактерий и его дополнения. Кассификация прокариот. Искусственные классификации. Эволюционная систематика. Филогенетическая классификация. Концепции эволюции прокариот, гипотеза конверсии и гипотеза сегрегации. Классификация К. Вёзе. Концепция доменов.
4. Генотипические характеристики и филогенетические связи микроорганизмов. Определение и анализ нуклеотидных последовательностей гена(ов) 16S рРНК. Риботипирование. Рестрикционные профили ДНК. Полимеразная цепная реакция (ПЦР). ДНК-зонды. Идентификация in situ. Принципы построения филогенетических деревьев.
5. Хемотаксономия. Диагностические компоненты клеточной стенки. Особенности липидного состава клеток бактерий. Таксономическая специфичность состава жирных кислот целых клеток, фосфолипидов, гликолипидов, изопреноидных хинонов дыхательной цепи, миколовых кислот, полиаминов, пигментов и т.д. Маркерные белки. Методы определения хемотаксономических характеристик.
6. Белковые профили микроорганизмов в классификации и идентификации.
7. Серологические методы в систематике.
8. Использование методов аналитического пиролиза и инфракрасной спектрометрии в систематике и идентификации микроорганизмов.
9. Нумерическая таксономия. Компьютерная идентификация. Компьютерные программы кластерного анализа.
10. Определители бактерий. Принципы систематизации прокариот в определителе Берджи (Берджи, 1994).
11. Аноксигенные фототрофные эубактерии. Пурпурные серные бактерии (сем. Chromatiaceae) и пурпурные несерные бактерии (сем. Rhodospirillaceae). Морфологическое разнообразие, организация и функционирование фотосинтетического аппарата, фотосинтетические пигменты. Потребность в экзогенных донорах электронов. Источники углерода и азота. Отношение к кислороду. Разнообразие метаболических возможностей пурпурных бактерий. Зеленые бактерии (порядок Chlorobiales). Морфология. Организация фотосинтетического аппарата. Особенности метаболизма зеленых бактерий. Гелиобактерии и эритробактерии. Особенности метаболизма. Экология аноксигенных фототрофных эубактерий.
12. Сульфатредуцирующие эубактерии. Морфология. Метаболизм. Механизм сульфатного дыхания. Анаболизм сульфатредуцирующих эубактерий. Сульфатредукторы с неполным окислением субстрата (ацетогенные) и полным окислением субстрата. Функционирование ацетил-КоА-пути у сульфатредукторов. Распространение сульфатредуцирующих бактерий в природе. Сульфатредукторы как важная группировка вторичных анаэробов. Роль в круговороте серы. Анаэробная коррозия железа.
13. Аэробные хемолитотрофные бактерии. Тионовые бактерии. Морфология, метаболизм, распространение и роль в природе. Нитрифицирующие бактерии. Морфология, метаболизм, экологическое значение. Железоокисляющие и марганецокисляющие бактерии. Морфология, метаболизм. Механизм окисления Fe2+ Thiobacillus ferrooxidans. Магнитные бактерии.
14. Архебактерии. Отличия архебактерий от эубактерий. Черты сходства архебактерий с эукариотами.
15. Метанообразующие бактерии (метаногены). Мофология метаногенов. Хемотаксономические особенности метаногенов. Метаболизм метаногенов. Водородные, ацетокластические, метилотрофные метаногены. Механизм образования СН4. Отношение метаногенов к факторам внешней среды (t, рН, минерализация среды). Распространение метаногенов в природе и их роль. Систематика метаногенов. Практическое использование. Получение биогаза.
16. Экстремальные галофилы (галобактери). Мофология галобактерий. Хемотаксономические особенности галобактерий. Особенности ДНК галобактерий. Механизмы осмофилии. Метаболизм. Механизм бесхлорофильного фотосинтеза. Систематика галобактерий. Натронобактерии. Места обитания экстремальных галофилов.
Экстремальные термофилы и гипертермофилы. Температурный диапазон термофильных архей. Кренархеоты. Отношение термофильных архей к рН среды. Механизмы термофилии. Мофология. Хемотаксономические особенности. Конструктивный и энергетический метаболизм экстремально термофильных архей. Аэробное и анаэробное (серное) дыхание, брожение. Систематика экстремальных термофилов и гипертермофилов. Места обитания экстремальных термофилов и гипертермофилов.
17. Актиномицеты. Общие сведения об актиномицетах. Морфология. Метаболизм. Биологически активные вещества актиномицетов. Отношение к факторам внешней среды. Распространение. Систематика актиномицетов. Методы изучения и принципы идентификации актиномицетов. Группы актиномицетов. Нокардиоформные актиномицеты. Роды с многогнездовыми спорангиями. Актинопланы. Стрептомицеты. Мадуромицеты. Термоактиномицеты.
18. Систематика грибов.
19. Миксомицеты.
20. Класс Chytridiomycetes. Общая характеристика. Порядок хитридиевые (Chytridiales). Порядок бластокладиевые (Blastocladiales). Порядок моноблефаридовые (Monoblepharidales). Экология хитридиевых грибов.
21. Класс Oomycetes. Общая характеристика. Распространение и значение оомицетов.
22. Класс Trichomycetes. Положение трихомицетов в системе других организмов. Главнейшие порядки трихомицетов: амебидиевые (Amoebidiales), эккриновые (Eccrinales), гарпелловые (Harpellales).
23. Класс Zygomycetes. Общая характеристика. Порядок Мукоровые (Mucorales). Порядок энтомофторовые (Entomophthorales). Порядок зоопаговые (Zoopagales).
24. Класс Ascomycetes. Общая характеристика. Цикл размножения аскомицетов.Подкласс голосумчатые или гемиаскомицеты (Hemiascomycetidae). Порядок эндомицетовые (Endomycetales). Сахаромицеты (семейство Saccharomycetaceae). Порядок тафриновые (Taphrinales). Порядок протомицетовые (Protomycetales). Порядок аскосферовые (Ascosphaerales). Подкласс эуаскомицеты (Euascomycetidae). Порядок эуроциевые (Eurotiales). Порядок онигеновые (Onygenales). Порядок микроасковые (Mickroascales). Порядок эризифовые (Erysiphales). Порядок Сферейные (Sphaeriales). Порядок Диопортовые (Dioporthales). Порядок Гипокрейные (Hypocreales). Порядок спорыньевые, или клавицепеовые (Clavicipitales). Экология эуаскомицетов, практическое значение.
25. Класс Basidiomycetes. Циклы развития базидиальных грибов. Микроскопические базидиомицеты.Порядок экзобазидиальные (Exobasidiales). Экзобазидиальные грибы – паразиты цветковых растений. Группа порядков гастеромицеты. Подклассы: гетеробазидиальные грибы (Heterobasidiomycetidae) и телиоспоромицеты (Theliosporomycetidae). Телиоспоромицеты. Цикл развития. Порядок головневые (Ustilaginales). Порядок ржавчинные (Uredinales).
26. Класс Deuteromycetes. Общая характеристика дейтеромицетов. Дейтеромицеты как продуценты биологически активных веществ. Порядок Hyphomycetales. Семейство монилиевые (Moniliaceae), семейство демациевые (Dematiaceae), семейство стильбелловые, иликоремиальные (Stilbellaceae), семейство туберкуляриевых (Tuberculariaceae). Экологические группы гифомицетов: почвенные, ксилофильные, паразиты растений, хищные, водные, микофильные, энтомофильные и др. Энтомопатогенные дейтеромицеты (рода Verticillium, Paecelomyces, Beauveria, Metarhizium). Грибы рода Trichoderma. Порядок меланкониальные (Melanconiales). Порядок сферопсидальные (Cphaeropsidales). Порядок стерильные мицелии (Mycelia sterilla, или Agonomycetales).
4. ФОРМЫ ПРОМЕЖУТОЧНОГО И ИТОГОВОГО КОНТРОЛЯ:
В соответствии с учебным планом дисциплина «Частная микробиология и систематика микроорганизмов» на биолого-почвенном факультете преподается на 3-м курсе (6 семестр). Формы промежуточного контроля: рефераты, тестирование, оценки по разделам программы. Защита лабораторных работ – оформление результатов лабораторного занятия и их интерпретация, защита отчетов. Форма итогового контроля – экзамен. Система оценок: пятибалльная.