ST2301 - Matematisk evolusjonær genetikk, høsten 2004

Faglærer: Førsteamanuensis Jarle Tufto
Øvingslærer: Stipendiat Jofrid Frøland Vårdal

Beskjeder:

4.1: Karakterer.

3.1: Eksamenssettet med løsningsforslag.

14.12: Ligning IX-34 skal være . Foran ligningen skal det stå "the equations for follow by substituting (IX-32) and (IX-33) into (IX-22)." Det kan også være lurt å gå igjennom listen over trykkfeil nederst på siden.

12.12: Løsningsforslag for midtsemesterprøven.

6.12: Her (og i hylla i 4. etg.) er løsningsforslag for øving 4, øving 5, øving 6, øving 6, oppg. 11, øving 7, øving 8, øving 10, øving 11, og øving 12.

29.11: Trykk her for å evaluere faget!

28.10: Kopier av noen sider fra Kalkulus av Tom Lindstrøm som omhandler homogene og inhomogene differensligninger kan fås på mitt kontor.

8.9: Litt orienteringstoff for de som er interessert: Her er god review artikkel som blant annet handler om utbredelsen av aseksuell og seksuell formering og evolusjon av rekombinasjon.

15.8: Trenger medisinere (og medisinske statistikere) å kunne noe om evolusjonsteori? Ja, i hvert fall i følge denne boka.

Eksamen:

Onsdag 15.12. 4 timer skriftlig. Alle trykte og skrevne hjelpemidler samt kalkulator blir tillatt.

Oppgavene vil ha omkring samme form som på øvingene (regneoppgaver) (men oppgavene vil forhåpentligvis være noe mer presist formulert). Vær oppmerksom på at det normalt ikke trekkes for følgefeil (feil i en deloppgave som følge av feil i foregående deloppgave) så lenge det ellers er regnet riktig. Svar skal begrunnes blant annet fordi det da vil kunne gis en del uttelling for selve begrunnelsen ved mindre regnefeil. Skriv gjerne med blyant.

Spørretime før eksamen: Mandag 13. desember, Rom 1236 (SII), kl 9:15-16:00. Dere kan godt sitte å jobbe på dette rommet hele dagen. Jeg vil være tilgjengelig for spørsmål. I tillegg er det bare å sende mail eller stikke oppom i 1232 hvis dere har spørsmål.

Sted og tidspunkter:

Forelesninger: Mandag,
1215-1400, F4

Onsdag, 1015-1200, R21
Øvinger: Onsdag, 1315-1500, R51

Forelesninger, øvinger og pensum (foreløpig):

Forelesninger:
Øvinger:
Nr. Dato Kap.
Tema
Nr. Oppgaver
1 16.8 I.
Innledning, aseksulle populasjoner, Hardy-Weinberg loven i haploide og diploide populasjoner (I.1-I.3)
2 18.8
Multiple allel, overlappende generasjoner, forskjellige genfrekvenser i hvert kjønn (I.4-I.6).
3 23.8
Kjønnskobling, kobling, koblingsulikevekt (I.7-I.8).
4 25.8
Mappingfunksjoner.  Ex. 9.

1 Kap. I: Exercise 1, 2, 3, 4, 5.
5
30.8

Estimering av genfrekvenser, EM-algoritmen (I.9). 
6
1.9

Estimering av koblingsulikevekt. Hypotesetesting (I.10).
2
I: Ex. 6, 7, 8, 10, Compl. 3, 6.
7 6.9 II.
Aseksuelle populasjoner (II.1-II.2)
8 8.9
Aseksuelle populasjon, kontinuerlig tid.  Seleksjon i diploide populasjoner (II.3-II.4)

3 Kap I. Ex. 12, 13, 14.  Kap II. Ex. 1.
9
13.9

Forandring i genfrekvens over tid (II.5)
10
15.9

Over- og underdominans (II.6)

4*
Kap I. Ex. 11, Compl. 2, 11 (A er det recessive allelet), Kap II. Ex. 3, 4.
11
20.9

Effekt av seleksjon på gjennomsnittlig relativ fitness (II.7).  Multiple allel (II.8)  Frekvensavhengig seleksjon i haploid modell (II.11).
12
22.9

Ikke forelesning... (kollisjon med epidemiologikurset)

5*
Kap II. Ex. 6, 7, 9.  Compl. 4.
13
27.9
III.
Endring i genfrekvens som følge av mutasjon, mutasjons-seleksjons-balanse (III.1-III-4).



14
29.9

III.5-III.8. Mutasjons-seleksjons-balanse for recessive og delvis dominant gener.  Mutational load.  Effekter på koblingslikevekt, H-W-likevekt.

6*
Kap II. Ex. 10, 11, Kap III. Ex. 1,3.
15
11.10
IV.
IV.1-IV.3.  Effekt av migrasjon på genfrekvenser, Wahlund-effekten, migrasjon og koblingsulikevekt.

13.10

Midtsemesterprøve (12:15-14:00 i S1)
16
18.10

IV.5-IV.8.  Øymodeller, generell migrasjonsmatrisemodell. Seleksjon og migrasjon.
17
20.10

IV.9, IV.11, IV.12, Migrasjon-seleksjonsbalanse i symmetrisk to-populasjonsmodell.  Gradienter (clines).  Bølgefronter.

7
Kap III. Ex. 3, 4, 7. Compl. 8, 11.
18
25.10
V.
V.1-V.5.  Identitet i opphav (identity by descent), beregning av innavlskoeffisienter fra kjente stamtre for autosomale og kjønnskoblede loci.
19
27.10

V.6, V.8, V.9.  Slektskapskoeffisienter, slektskapsmatriser. Løsning av homogene og inhomogene differensligninger.

8
Kap IV: Ex. 1, 2, 3, 5, Compl 2. Kap. V: Ex. 2.
20
1.11

V.7. Genotypefrekvenser ved innavl og kobling.  V. 9-V.12. Gjentatt  parring mellom beslektede individer.
21
3.11
VI.
V. 13. Innavl og fitness.  VI. Endelig populasjonsstørrelse.  V.1-V.2.

9
Kap V: Ex. 1, 4, 5, 6, Compl. 7.
22
8.11

V.3-V.5.  Genetisk drift.  Effektiv populasjonsstørrelse.
23
10.11

V.5-V.6. Effektiv populasjonstørrelse til populasjon med to kjønn,  fluktuerende populasjonsstørrelse, og ekstra varians i antall (side 209 tas ikke med).

10
Kap VI: Ex. 1, 4, Compl. 2. Kap V: 8 (det henvises til figur på side 190), 9.  Kap I: Compl. 15.
24
15.11
VII. Samspill mellom drift og andre evolusjonskrefter. VII.1-VII.2 (fram t.o.m "effective number of alleles present").  VII.4  Drift-migrasjonsbalanse.
25
17.11
IX.
Kvantitative karakterer.  IX.1-IX.3.  Effekt av innavl.  Forventingsverdier til hybrider og tilbakekrysnniger.
11
Kap VI: Ex. 2, 5, 7, 10, 11, 12.
26
22.11

IX.4-IX.5. Dekomposisjon av genotypiske verdier.  Additiv og dominans-varians.  Kovarians mellom slektninger.
27
24.11

IX.6-IX.9 Estimering av varianskomponenter.  Respons til seleksjon (fram til men ikke med side 334).  Oppsummering
12
Kap VII: Ex. 1, 4, Kap IX: Ex. 1, 2, 5, 12, 13, Compl 8.

De delkapitlene som blir forelest i tillegg til øvingene vil være pensum.

6 av 12 øvinger må være godkjent for å kunne gå opp til eksamen. Det er viktig å regne på øvingene parallelt med forelesningene fram mot øvingstimen. Leveringsfristen på øvingene blir mandagen etter hver øvingstime kl 14:15 (i hylle i 4. etg. SII eller på forelesningen). Gi beskjed til Jofrid eller meg om dere vil ha spesielle øvingsoppgaver gjennomgått på forelesningene.

Det blir forelesningsfri og midtsemesterprøve i uke 41-42.

Kursmateriell:

Vi kommer til å bruke (deler av) denne:

Joseph Felsenstein (2004) Theoretical Evolutionary Genetics.

Innbundete kopier av denne kan kjøpes (til selvkost etter avtale med forfatteren) på mitt kontor (1232 i SII) for 130kr. Boka kan lastes ned fra nettet i pdf format under visse betingelser (2.6MB, 373 sider). Dette anbefales dersom du ønsker å se nærmere på det konkrete innholdet i kurset før kurset starter.  Her er en liste over noen få, ikke veldig viktige trykkfeil; si gjerne i fra hvis dere finner flere.

Norsk ordliste i pdf-format over de begrepene vi trenger i dette kurset. Sist oppdatert 29.11.

En større ordliste på web.

Om kurset:

Kurset bygger på ST0101 Brukerkurs i sannsynlighetsregning og ST0202 Brukerkurs i statistikk, brukerkursene i matematikk og MOL4010 Molekylærbiologi for teknologer eller tilsvarende. Kurset inngår i bachelorprogrammet i biomatematikk men vil også kunne være interessant for biologer og andre som ønsker en mer inngående innføring i matematiske modeller som brukes i populasjonsgenetikk og evolusjonsbiologi. Det legges ved på å utvikle studentenes ferdigheter i å gjennomføre ressonementer ved hjelp av matematiske modeller.