Ортаны қорғауға бағытталған өңдеу мониторингтің сатыларына сипаттама беріңіз

Мониторинг және оның принциптері мен типтері. Мониторинг дегеніміз - белгілі бір объект немесе кұбылыстың өмір сүру ортасындағы өзіндік іс-әрекеті мен құбылысын зерттеу болып табылады. Экологиялық мониторинг (экология және мониторинг) қоршаған ортаның жағдайын бақылау және тексеру жүйелері. Ол үш сатыдан тұрады:

- жағдайды бақылау;

- бағалау;

- болатын өзгерістерді болжау.

Экологиялық мониторинг нысандарына табиғи, антропогендік немесе табиғи-антропогендік экожүйелер жатады. Экологиялық мониторингтің мақсаты тек қана деректер жинау емес, сондай-ақ, жүргізілетін тәжірибелер, болжамға негіз ретінде алынатын процестердің үлгілері кіреді. Ғаламдық көлемде мониторинг жүргізуге авиациялық, ғарыштық және есептеу техникалары майдаланылады. Қазіргі уақытта экожүйені зерттеуге аэроғарышық әдістер кеңінен қолданылады. Осы әдіс арқылы табиғатта болып жатқан құбылыстарды, табиғи қорлар жиынтығын, мөлшерін, т.б. экожүйелерді сипаттайтын мәліметтерді білуге болады. Экологиялық мониторинг әртүрлі деңгейдегі буындардан тұратын иерархиялық ұйымдасқан бақылау жүйесі болып табылады. Ондай буындарға ғаламдық (биосфералық), ұлттық, аймақтық, жергілікті Экологиялық мониторингтер жатады. Мысалы, ғаламдық Экологиялық мониторинг халықаралық ынтымақтастық негізінде, ұлттық Экологиялық мониторинг бір мемлекеттің шегінде арнайы құрылған ұйымдар арқылы, аймақтық Экологиялық мониторинг ірі-ірі аудандардың көлемінде, ал жергілікті Экологиялық мониторинг елді мекендерде, өнеркәсіп орталықтарында, кәсіпорындарда қоршаған ортаның сапалық өзгеруіне бақылау ретінде жүргізіледі. Мониторинг термині БҰҰ-ның қоршаған орта жөніндегі Стокгольмдегі конференциясының алдында (1972) «бақылау» ұғымына толықтыру ретінде пайда болды. Адамдардың іс-әрекеттеріне байланысты Мониторингке деген қажеттілік артуда. Мысалы, соңғы 10 жылдың ішінде 4 млн-нан артық жаңа химиялық қосылыстар синтезделген, жыл сайын 30 мыңдай әртүрлі химиялық затгар өндіріледі. Мониторинг телевизор бейнелеу, фотография, көп спектрлі түсірілім және т.б. әдістер арқылы іске асырылады. Мониторингтің: базалық, ғаламдық, аймақтық, авиациялық, ғарыштық, т.б. деңгейдегі түрлері бар. Базалық мониторинг - жалпы биосфераның табиғи құбылыстарына бақылау жүргізу. Ғаламдық мониторинг - Жер биосферасы мен оның эко- сферасындағы жалпы әлемдік процестер мен құбылыстарды бақылау. Аймақтық мониторинг - белгілі бір аймақтағы экологиялық процестер мен құбылыстарды бақылау.

Қоршаған ортаның мониторингі - адамдардың тіршілік ететін орта жағдайын бақылау арқылы, адамдарға табиғатта болып жататын қауіп-қатерлерді алдын ала ескерту үшін қажет. Сондай-ақ мониторинггік бақылаулар биосфералық қорықтарда да жүргізіледі. Мониторинг қызметі көптеген елдерде ұйымдастырылған. 1988 жылы қоршаған ортаның дүниежүзілік мониторингі ортасы құрылды.

6. ҚР-дағы ғалымдардың экологиялық генетиканы зерттеу мәселелерінің маңызын жазыңыз. Қазақстанның ұлттық экологиялық мәселелері:

- Арал теңізінің акваториясының тарылуы және оның түбінің жалаңаштануы, тұзданудың жоғарғы дәрежесімен жаңа шөл ауақтарының қалыптасуы;

- Бұрынғы Семей ядролық сынақ полигонының болуы.

- Каспий теңізінің қорларын қарқынды меңгерудің теңіздік жоне су жағалауындағы экожүйеге әсері.

- Су қорларының жүдеулігі және ластануы.

- Тарихи ластанулар.

- Трансшекаралық экологиялық мәселелер.

- Әскери-космостық және сынақ комплекстік полигондарының әсері.

Қазақстанның жергілікті экологиялық мәселелері:

- Ауа бассейнінің ластануы.

- Радиоактивті ластанулар.

- Бактериологилық ластанулар

- Химиялық ластанулар.

Өндірістік және тұрмыстық қалдықтар (ҚР экологиялық мәселелерінің реестрі, 2008). Табиғи ортаға биотаға зиянды әсер ететін улы заттардың орасан зор көлемі түседі. Статистика бойынша ҚР агенттігінің деректері бойынша 2003 жылы өнеркәсіптік өндірістердің улы қалдықтары 141,9 тонна болды. Осы көлемнен 20,5% (29,1 млн т ) қайта қолданылды, тек 2,6% (3,7 млн т) ғана толық залалсыздандырылды. Қалған 109,1 млн.тонна қоршаған ортаға қауіпті заттар керексіз қалдықтар болып саналады, олар табиғи ортаны ластайды және биотаға потенциалды қауіп төндіреді.

1999-2007 жылдар аралығында Қазақстан атмосферасыма стационарлық көздермен зиянды заттардың қалдықтарының көлемінің жылына 2308,6-дан 2884,3 мың тоннаға артуы тіркелеген (6-кесте).

Ақпарат көзі: статистика бойынша ҚР агенттігі, 2004

Қазақстан территориясында құрлықтың бёткей суларының сапасы. Құрлықтың беткей суларының сапасын бақылау жұмыс істейтін гидропосттардың көмегімен ұлттық гидрометерологиялық қызметпен жүзеге асырылады. Гидрохимиялық көрсеткіштер бойынша судың сапасының негізгі критериі болып балық шаруашылығы, тұрмыстық-сулык және коммуналды-тұрмыстык суқоймалары үшін ластаушы заттардың мүмкін болатын кон- центрациясы саналады

7. Мәдени өсімдіктерді алудағы экогенетиканың ролін сипаттаңыз.Сұрыптау. Сұрыптау (селекция) дегеніміз өсімдіктердің жаңа іріктемелері мен жануарлардың тұқымдарын және микроағзалардың халықшаруашылығына қажетті штаммдарын алу. Селекцияның теориялық негізі болып генетика табылады.Селекцияның негізгі әдістері. Селекцияның негізгі әдістеріне сұрыптау, будандастыру, полиплоидия, мутагенез, жасушалық және гендік инженерия жатады.Сұрыптау. Сұрыптау табиғи және қолдан сұрыптау болып екіге бөлінеді. Қолдан сұрыптау мақсатқа сай және мақсатсыз болады. Адамның белгілі мақсатсыз ең жақсы дараларды көбеюге қалдырып, нашар дараларды қорекке қолданып бағалы іріктемелер және тұқымдарды дамытуын мақсатсыз сұрыптау дейміз. Іріктемелер мен қол тұқымдардың құнды бір немесе бірнеше белгілерін барынша дамытуға мақсатқа сай сұрыптау деп аталады. Сұрыптау үрдісінде қолдан сұрыптау мен қатар ағзалардың қоршаған орта жағдайларына бейімділігін арттыратын табиғи сұрыптаудың да әсері бар.Сұрыптау жаппай және жеке болып екіге бөлінеді. Жаппай сұрыптау дегеніміз бастапқы материялдардан сұрыптаушыға пайдалы, тиімді белгілері бар даралар топтарын бөліп алу. Жеке сұрыптау адамның назарын аударатын белгілері бар және олардан ұрпақ алуға болатын жекелеген дараларды бөліп алуға негізделген.Будандастыру (гибридизация). Сұрыптау әдістерімен жаңа генотиптер түзілмейді. Жаңа пайдалы белгілердің комбинациясы түзілуі үшін гибритизация жүргізіледі. Гибритизацияны түріші және түраралық деп бөледі.Түріші гибридизация кезінде бір түрге жататын дараларды будандастырады. Туыстас ағзаларды және туыс емес ағзаларға гибридизация жүргізуге болады.Генетика - ағзалардың тұқымқуалаушылық және өзгергіштікті зеріттейтін ғылым. Тұқымқуалаушылық - ағзалардың ұрпақтан ұрпаққа өздерінің белгілерін (кұрылысы, даму, қызметінің ерекшеліктерін) беру қабілеті. Өзгергіштік деп ағзалардың жаңа белгілерді иемдену қабілетін айтамыз. Тұқымқуалаушылықпен өзгергіштік тірі ағзалардың бір-біріне қарама-қарсы, сонымен қатар бір-бірімен тығыз байланысты қасиеттері.Мутаген (латын тілінде mutatio - өзгерту және ген) - клетканың генетикалык материалын бұзатын және мутациялық өзгерістердің пайда болуына ықпал ететін әртүрлі факторлар. Олар химиялық, физикалык және биологиялық болып бөлінеді. Химиялық мутагенге: көптеген алкилдеуші қосылыстар, нуклеин кышқылдарының азотты негіздерінің аналогтары, алкалоидтар, і.б.; физикалық мутагенге: иондаушы сәулелердің барлық түрлері (гамма, рентген сәулелері, протондар, нейтрондар), ультракүлгін сәулелері, жоғарғы және төм. температура, т.б.; ал биологиялық мутагенге: көптеген вирустар жатады. мутагендердің әсерінен клетканың, қала берді организмнің қалыпты тіршілік ету жағдайы бұзылады. Соның нәтижесінде мутацияның барлық типтері (гендік, хромосомдық, геномдық) көрінеді. Организмде мутация жиілігін жүздеген есе өсіретін мутагендерді «супермутагендер» деп атайды. Кейбір мутагендер канцерогендік те әсер етеді.Эмбриологиялық дәлел әр алуан ағзалардың ұрықтық даму сатысын зерттеумен байланысты. Бұл саладағы ойдағыдай алғашқы маңызды зерттеулердің бірін Э. Геккель және Ф. Мюллер іске асырды. Олар биологияға биогенетикалық ұқсастық заңын анықтады. Оны қысқаша былай жазуға болады: «Онтогенез дегеніміз фило- генезді қысқаша және толық емес қайталау». Онтогенез - бұл бір дарақтың туу үдерісінен өлгенге дейінгі жеке дамуы. Ал филогенез - бұл барлық тіршілік атаулының тарихи даму үдерісі. Биогенетикалық заң биологиялық терминсіз былай тұжырымдалады: «Әрбір тірі ағза ғаламшарда тіршіліктің даму тарихын тұтасымен қайталайды». Әрине біз өсімдіктердің даму сатыларын қайталамаймыз, сондай-ақ саңырауқұлақтар жануарлардың пайда болу жолын қайталамайды. Алайда тірі ағзалардың барлығына өздерінің ата тектерінің негізгі қалыптасу кезеңдері тән қасиет.

8. Өзгергіштіктің түрлері және қарым-қатынастарын сипаттаңыз Өзгергіштік. Өзгергіштік деп ағзаларда жаңа белгілердің пайда болуы үрдісін айтамыз. Фенотиптің өзгеруінің себебі сыртқы ортаның геннің экспрессиясына әсері немесе генетикалық затта болған өзгерістер болуы мүмкін. Осыған байланысты тұқым қуаламайтын (модификациялық) өзгергіштік және тұқым қуалайтын (генетикалық) өзгергіштікті ажыратады.

Модификациялық өзгергіштік. Модификациялық өзгергіштік:

- Тек фенотипке әсер етеді, генотиппен байланысы жоқ

- Тұқым қуаламайды

- Ағзаның сыртқы ортаға бейімделуі үшін маңызы зор

Модификациялық өзгергіштіктің негізінде белгінің өзі емес, белгінің қалыптасуы шегінің тұқым қуалауы жатыр. Сыртқы ортаның жағдайына байланысты белгі әртүрлі дәрежеде қалыптасады. Белгінің өзгергіштік шегі реокция мөлшері деп аталады.

Белгінің өзгергіштігін анықтау үшін көптеген дараларды зерттеу қажет. Бұл үшін вариация қатарын құрып, белгінің орташа көрсеткіші анықталады. Белгі орташа дәреже қалыптасқан даралардың саны ең көп кездеседі. Белгі қаншалықты орташа көрсеткіштен ауытқитын болса, оны таситын даралар саны да аз болады.

Тұқым қуалайтын өзгергіштік:

- Генотипке әсер етеді

- Тұқым қуалайды

Мұндай генотиптік өзгергіштік табиғаттағы тірі организмдердің алуан түрлілігінің негізі болып табылады. Тұқым қуалайтып өзгергіштіктің екі типін ажратады: комбинативтік және мутациялық өзгергіштік.

1. Комбинативтік өзгергіштік. Жынысты көбею нәтижесінде генотиптері сан алуан организмдер түзіледі. Организм генотиптерінің әртүрлі болуы олардағы гендердің түрлі комбинациялар немесе үйлесімдер құруына байланысты.

Оның себебі: а) бірінші мейоздық бөліну кезінде гамологтық хромосомалардың бір-біріне тәуелсіз ажырауы; ә) гамета қарама- қарсы жынысты гаметамен ұрықтанғанда белгілі тәртіппен емес, кездейсоқ ұрықтанады; б) кроссинговер (хромосома бөліктерінің өзара ауысуы) кезінде гендердің рекомбинациясы (екі үзіндінің қосылып жалғасуы); тұқымқуалаушылық фактор (ген) бұл кезде өзгермейді, тек өзара жаңа үйлесімдер пайда болып, ол организмнің жаңа фенотипінің пайда болуына әкеп соғады.

2. Мутациялық өзгергіштік мутацияның нәтижесінде пайда болады.

Мутация дегеніміз ағзаның генотипінің, яғни хромосомалар мен олардың гендерінің өзгеруі. Бұл кездейсоқ пайда болатын, тұқым қуалайтын өзгерісі.

Генотип өзгеруіне байланысты мутациялар гендік, хромосомдық және геномдық деп бөлінеді.

1. Геномдық мутация хромосомалар санының өзгеруіне байланысты болатын өзгергіштік. Геномдық мутацияның келесі типтерін айырады: а) полиплоидия-хромосома санының гаплоидты жиынтыққа еселеніп көбеюі (Зп - триплоидия, 4п - тетраплоидия және т.с.с.). Полиполидияның себептері әртүрлі болады: мейоз кезінде хромосомалардың саны екі есе азайған гаметалардың түзілуі; сомалық жасушалардың немесе олардың ядроларының қосылуы; хромосомалардың екі еселеніп,бірақ жасушаның бөлінбеуі. Полиполидия өсімдіктерде жиі, жануарларда аз кездеседі; ә) гетероплойдия хромосомалар санының гаплоидті жиынтыққа еселеніп артуы емес, белгілі хромосомалар санының артуын немесе кемуін айтады (2п +1,2,3 немесе 2 п -1,2,3 және т.с.с.).

Трисомия (2п+1) мысалы - Даун ауруы. Мұндай ауру адамда 21-жұп хромосомадан үш, яғни тағы бір хромосома артық болады. Оларда барлығы 46-ның орнына 47 хромосома болады, сондықтан адамда ақыл кемістігі, дене мүшелерінде түрлі кемістіктер байқалады. Клайнфельтера синдромымен ауыратын адамда бір жыныс хромосомасы артық (ХХҮ).

2. Хромосомалық мутацияда хромосомалар құрамы өзгеріске ұшырайды. Ондай өзгерістер бір хромосоманың ішінде немесе хромосомааралық болып келеді. Бір хромосома ішінде болатын мутацияға мыналар жатады:

- Делеция (жетіспеушілік) - хромосоманың бір бөлігінің үзіліп, түсіп қалуы; хромосоманың үлкен бөлігінің жетіспеуіпілігі ағза үшін өте қауіпті.

- Инверсия - хромосома бөлігінің 180°-қа бұрылуына байланысты гендердің орналасу ретінің өзгеруі;

- Дупликация - хромосоманың бір бөлігінің екі еселенуі;

- Транслокация - хромосомалық өзгерістерге жатады. хромосоманың оған гомологиялық емес басқабір хромосомамен хромосома бөлігімен алмасуы. Сол сияқты бұған хромосомалар арасында көпірлердің пайда болуын да жатқызуға болады.

3. Гендік мутация. Мутацияның мұндай түрі жекелеген гендерде болады және жиі кездеседі. Гендік мутация ДНҚ молекуласындағы нуклеотидтердің орналасуы ретінің өзгеруіне байланысты болады. Мысалы, ДНҚ құрамындағы қатар тұрған екі нуклеотидтің орын алмастыруы немесе бір нуклеотидтің түсіп қалуы мүмкін.

Мұндай мутацияны селекцияда, өсімдіктердің жаңа сорттарын, жануарлардың тұқымдарын және микроорганизмдердің жаңа түрлерін алу үшін қажетті материал ретінде пайдаланылады

9. Өзгергіштіктің эколого-генетикалық негізін сипаттаңыз. Өзгергіштік. Өзгергіштік деп ағзаларда жаңа белгілердің пайда болуы үрдісін айтамыз. Фенотиптің өзгеруінің себебі сыртқы ортаның геннің экспрессиясына әсері немесе генетикалық затта болған өзгерістер болуы мүмкін. Осыған байланысты тұқым қуаламайтын (модификациялық) өзгергіштік және тұқым қуалайтын (генетикалық) өзгергіштікті ажыратады.

Модификациялық өзгергіштік. Модификациялық өзгергіштік:

- Тек фенотипке әсер етеді, генотиппен байланысы жоқ

- Тұқым қуаламайды

- Ағзаның сыртқы ортаға бейімделуі үшін маңызы зор

Тұқым қуалайтын өзгергіштік:

- Генотипке әсер етеді

- Тұқым қуалайды

2. Мутациялық өзгергіштік мутацияның нәтижесінде пайда болады.

Генотип өзгеруіне байланысты мутациялар гендік, хромосомдық және геномдық деп бөлінеді.

10. Өзгергіштік типтері: модификациялық және эпигенетикалық түрлеріне анықтама беріңіз. Өзгергіштік. Өзгергіштік деп ағзаларда жаңа белгілердің пайда болуы үрдісін айтамыз. Фенотиптің өзгеруінің себебі сыртқы ортаның геннің экспрессиясына әсері немесе генетикалық затта болған өзгерістер болуы мүмкін. Осыған байланысты тұқым қуаламайтын (модификациялық) өзгергіштік және тұқым қуалайтын (генетикалық) өзгергіштікті ажыратады.

Модификациялық өзгергіштік. Модификациялық өзгергіштік:

- Тек фенотипке әсер етеді, генотиппен байланысы жоқ

- Тұқым қуаламайды

- Ағзаның сыртқы ортаға бейімделуі үшін маңызы зор

Тұқым қуалайтын өзгергіштік:

- Генотипке әсер етеді

- Тұқым қуалайды

2. Мутациялық өзгергіштік мутацияның нәтижесінде пайда болады.

Генотип өзгеруіне байланысты мутациялар гендік, хромосомдық және геномдық деп бөлінеді.

- Инверсия - хромосома бөлігінің 180°-қа бұрылуына байланысты гендердің орналасу ретінің өзгеруі;

- Дупликация - хромосоманың бір бөлігінің екі еселенуі;