Molekylär ekologi och evolution, 15 hp

Innehåll

Den här kursen är tänkt att ge en överblick över ekologiska och evolutionära processer hos naturliga populationer och de molekylära metoder som används för att studera dessa processer.  Kursen introducerar grundläggande koncept inom populationsgenetik, meta-genomik, och landskapsgenetik metoder för förstå mekaniken hos de evolutionära krafter som verkar i naturliga system. Studenter kommer att få en förståelse om hur de vamligaste molekylära metoderna fungerar, samt dessa metoders styrkor och begränsningar i sina kopplingar till ekologi. Särskilda ämnen inkluderar att identifiera genetisk variation mellan och inom populationer, artbildning, urval och lokal anpassning, miljö-DNA (eDNA) protokoll och biologisk bevarande. Kursen förklarar de senaste teknologiska framstegen för att ge studenter en uppdaterad i guide till de allt mer förekommande användandet av molekylära data i ekologiska studier och miljö-övervakning.

Kursen består av föreläsningar, litteraturseminarier, DNA-lab, datorövningar och självständiga arbeten där eleverna kommer att använda empiriska och simulerade dataset till att tolka genetisk diversitet på individ, population och samhällsnivå. Studenter kommer att använda eDNA data till att analysera och lösa evolutionära och ekologiska problem, t.ex. klimatuppvärmning, lokala föroreningar, introduktion av invasiva arter.

Kursen är indelad i två moduler:

Modul 1, Teori: Evolutionär genetik och bevarande (5 hp) berör genetikteori, analys och tolkning av molekylärt data kopplat till specifika ekologiska, genetiska och evolutionära tillämpningar. Denna modul är indelad i två sektioner: 1) variation mellan och inom populationer samt artbildning, och 2) fylogeografi och bevarandegenetik. Deltagande i datorövningar, litteraturseminarier och projektuppgifter är obligatoriska.

Modul 2, Projekt: eDNA för forskning om biologisk mångfald (10 hp) fokuserar på tillämpningen av eDNA-tekniker i miljöövervakning, för att spåra och karakterisera biologisk mångfald i naturliga system. Delkursen består av föreläsningar, datorövningar och projekt. Studenterna får insikt i principerna och arbetsflödet för eDNA-analys, från experimentell design till datatolkning (sektion 1). Studenterna utför praktiskt arbete (provtagning, DNA-extraktion och PCR) och datorövningar (bioinformatik och dataanalys (sektion 2). Studenter arbetar i grupper om ämnen relaterade till tillämpningen av eDNA-metoder för att studera den biologiska mångfalden i terrestra eller akvatiska ekosystem och presentation av sina resultat (sektion 3). Deltagande i provtagning, laborationer, datorövningar och projektuppgifter är obligatoriskt. 

Förväntade studieresultat

Efter avklarad kurs skall studenten för betyget Godkänd kunna:

Modul 1, Teori

FSR 1. Utvärdera hur genetisk variation mäts och analyseras hos individer, populationer och på artnivå.

FSR 2. Förklara den ekologiska vikten av genetisk variation för t.ex. artbildning, anpassningar till olika miljöer, och dynamiken i ekosystem.

FSR 3. Förstå grundläggande evolutionära processer och utföra enkla datorsimuleringar för att utvärdera evolutionära krafters inverkan på populationsdynamik.

FSR 4. Tillämpa genetiska begrepp i bevarandeprogram.

Modul 2, Projekt

FSR 5. Hitta, sammanställa, anpassa och tillämpa information från biologiska databaser.

FSR 6. Designa experiment med hjälp av eDNA-metoder för att svara på specifika forskningsfrågor relaterade till biologisk mångfald och miljöförändringar.

FSR 7. Använda enkla metoder inom molekylärbiologi, bioinformatik och sekvensdataanalys för att karakterisera mångfald i miljö-DNA.

FSR 8. Sammanfatta och kommunicera experimentella resultat genom litteraturöversikt, labbrapport och studentseminarier, samt förevisa sina kunskaper muntligt och skriftligt.

Efter avslutad kurs ska studenten för betyget Väl godkänd kunna:

FSR 9. Kritiskt utvärdera vetenskaplig litteratur och konstruera egna vetenskapliga argument inom kursens ämnen.

FSR 10. Självständigt och kritiskt utvärdera användandet av molekylära metoder för att undersöka teoretiska och praktiska frågeställningar inom ekologi, evolution och bevarandebiologi.

Behörighetskrav

Univ: 120 hp varav 60 hp i biologi och/eller i molekylärbiologi, 30 hp av dessa 60 hp ska vara inom ekologi och/eller genetik eller motsvarande kunskaper.

Engelska B/6 och svenska för grundläggande behörighet för högskolestudier om utbildningen ges på svenska.

Undervisningens upplägg

Undervisningen utgörs av föreläsningar, praktiska arbeten, datorövningar och litteraturseminarier. Praktiska arbeten, datorlaborationer och seminarier är obligatoriska. Studenterna måste läsa på egen hand i båda modulerna i kursen. Undervisningen är delvis av problemorienterad karaktär.

Examination

Det första modulen utvärderas genom rapporter från praktiska övningar med data, litteraturseminarier och individuella projektpresentationer separat under varje sektion. Den andra modulen bedöms via en skriftlig tentamen om den kunskap som förvärvats för att genomföra miljö-DNA-arbetsflödet och en projektrapport och presentation. Betygen som tilldelas för varje modul och som helhet är underkänd (U), godkänd (G) eller väl godkänd (VG).

För att bli godkänd på hela kursen krävs att samtliga examinerande delar och obligatoriska moment är godkända. För att tilldelas ett Väl Godkänt på hela kursen krävs Väl Godkänt på båda modulerna. Betyget på kursen utgör en sammanfattande bedömning av resultaten vid examinationens olika delar och sätts först när alla obligatoriska moment är godkända.

Studerande har rätt till förnyat prov vid underkänt resultat. En student som har genomgått två prov för en kurs eller en del av en kurs utan godkänt resultat har rätt att få en annan examinator utsedd, om inte särskilda skäl talar emot det (HF 6 kap. 22§). Begäran om ny examinator ställs till prefekten för institutionen för ekologi, miljö och geovetenskap. Den som godkänts på prov får ej genomgå förnyat prov.

Avvikelse från examinationsformen kan göras för student som har beslut om pedagogiskt stöd på grund av funktionsnedsättning. Individuell anpassning av examinationsformen ska övervägas utifrån studentens behov. Examinationsformen anpassas inom ramen för kursplanens förväntade studieresultat. På begäran av studenten ska kursansvarig lärare, i samråd med examinator, skyndsamt besluta om lämplig examinationsform. Beslutet ska sedan meddelas studenten. Examinator kan välja att avvika från bedömningsformerna i kursplanen för individuell anpassning enligt reglerna för betyg och examination.

Tillgodoräknande

Student har rätt att få prövat om tidigare utbildning eller motsvarande kunskaper och färdigheter förvärvade i yrkesverksamhet kan tillgodoräknas för motsvarande utbildning vid Umeå universitet. Ansökan om tillgodoräknande skickas in till Studentcentrum/Examina. Mer information om tillgodoräknande finns på Umeå universitets studentwebb, www.student.umu.se, och i högskoleförordningen (6 kap). Ett avslag på ansökan om tillgodoräknande kan överklagas (Högskoleförordningen 12 kap) till Överklagandenämnden för högskolan. Detta gäller såväl om hela som delar av ansökan om tillgodoräknande avslås.

Övriga föreskrifter

I det fall att kursplan upphör att gälla eller genomgår större förändringar, garanteras studenter minst tre provtillfällen (inklusive ordinarie provtillfälle) enligt föreskrifterna i den kursplan som studenten ursprungligen varit kursregistrerad på under en tid av maximalt två år från det att tidigare kursplan upphört att gälla.