2025年大學(xué)《生物統(tǒng)計(jì)學(xué)》專業(yè)題庫——生物統(tǒng)計(jì)學(xué)在細(xì)胞信號(hào)傳導(dǎo)研究中的作用考試時(shí)間：______分鐘總分：______分姓名：______一、選擇題（每題2分，共20分。請(qǐng)將正確選項(xiàng)的字母填在題干后的括號(hào)內(nèi)）1.在一項(xiàng)研究生長因子對(duì)細(xì)胞增殖影響的實(shí)驗(yàn)中，研究人員測量了處理組和對(duì)照組細(xì)胞的DNA含量。DNA含量數(shù)據(jù)最適合描述為哪種類型的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)？A.相關(guān)系數(shù)B.方差C.百分位數(shù)D.回歸方程2.一項(xiàng)研究比較了三種不同藥物對(duì)抑制細(xì)胞凋亡效果的影響。若要比較三種藥物的平均抑制率是否存在顯著差異，最適合使用的假設(shè)檢驗(yàn)方法是？A.配對(duì)樣本t檢驗(yàn)B.獨(dú)立樣本t檢驗(yàn)C.單因素方差分析（ANOVA）D.卡方檢驗(yàn)3.在分析細(xì)胞內(nèi)不同信號(hào)通路基因表達(dá)量的相關(guān)性時(shí)，若兩個(gè)基因的表達(dá)量變化趨勢(shì)呈非線性關(guān)系，且數(shù)據(jù)可能存在離群值，應(yīng)優(yōu)先考慮使用哪種相關(guān)系數(shù)來衡量其相關(guān)程度？A.皮爾遜相關(guān)系數(shù)（PearsonCorrelation）B.斯皮爾曼等級(jí)相關(guān)系數(shù)（SpearmanRankCorrelation）C.坎德爾tau系數(shù)（Kendall'sTau）D.相關(guān)系數(shù)的絕對(duì)值4.研究人員測量了不同濃度激動(dòng)劑處理下，細(xì)胞內(nèi)第二信使cAMP的濃度。他們想建立一個(gè)模型來預(yù)測給定激動(dòng)劑濃度下的cAMP濃度，應(yīng)優(yōu)先考慮使用哪種統(tǒng)計(jì)分析方法？A.獨(dú)立樣本t檢驗(yàn)B.線性回歸分析C.非參數(shù)檢驗(yàn)D.主成分分析5.為了研究某種環(huán)境因子對(duì)細(xì)胞信號(hào)通路活性的影響，研究人員在相同條件下培養(yǎng)細(xì)胞，隨機(jī)分為對(duì)照組和不同處理組。這種實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)屬于？A.配對(duì)設(shè)計(jì)B.隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)C.交叉設(shè)計(jì)D.完全隨機(jī)設(shè)計(jì)6.一項(xiàng)研究檢測了細(xì)胞在受到刺激后，信號(hào)通路中關(guān)鍵蛋白的磷酸化水平變化。數(shù)據(jù)呈現(xiàn)偏態(tài)分布，且存在少量異常高值。要比較刺激組與對(duì)照組蛋白平均磷酸化水平的差異，以下哪種方法可能更穩(wěn)?。緼.使用標(biāo)準(zhǔn)差的t檢驗(yàn)B.使用中位數(shù)的Mann-WhitneyU檢驗(yàn)C.使用均值的t檢驗(yàn)D.忽略異常值后進(jìn)行t檢驗(yàn)7.在進(jìn)行線性回歸分析時(shí)，判定系數(shù)（R2）的值越接近1，意味著什么？A.自變量對(duì)因變量的線性影響越強(qiáng)B.模型擬合優(yōu)度越差C.因變量的方差越小D.需要更多的觀測數(shù)據(jù)8.研究人員收集了細(xì)胞在不同時(shí)間點(diǎn)（0h,1h,2h,3h,4h,5h）的信號(hào)通路活性數(shù)據(jù)。為了觀察信號(hào)通路的動(dòng)態(tài)變化趨勢(shì)，最適合使用的統(tǒng)計(jì)圖形是？A.箱線圖B.散點(diǎn)圖C.折線圖D.餅圖9.在對(duì)高通量測序數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析時(shí)，通常會(huì)涉及大量的基因和樣本。為了減少數(shù)據(jù)維度并識(shí)別主要變異模式，常用的統(tǒng)計(jì)方法是？A.線性回歸B.獨(dú)立樣本t檢驗(yàn)C.主成分分析（PCA）D.方差分析10.一項(xiàng)研究旨在檢測某種處理是否顯著改變了細(xì)胞周期蛋白的表達(dá)水平。研究人員選擇了100個(gè)細(xì)胞進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，并測量了每個(gè)細(xì)胞的周期蛋白表達(dá)量。在這種情況下，計(jì)算樣本均值的標(biāo)準(zhǔn)誤（StandardErroroftheMean,SEM）比計(jì)算樣本標(biāo)準(zhǔn)差（StandardDeviation,SD）更能說明什么？A.數(shù)據(jù)的離散程度B.樣本均值的抽樣誤差C.總體均值的估計(jì)精度D.處理組與對(duì)照組之間的差異二、簡答題（每題5分，共20分）1.簡述假設(shè)檢驗(yàn)中“第一類錯(cuò)誤”（TypeIError）和“第二類錯(cuò)誤”（TypeIIError）的含義，并說明它們之間可能存在的權(quán)衡關(guān)系。2.在一項(xiàng)比較兩種藥物對(duì)細(xì)胞凋亡影響的研究中，研究人員選擇了30只實(shí)驗(yàn)動(dòng)物，隨機(jī)分為兩組（每組15只），分別接受不同藥物處理。請(qǐng)簡述隨機(jī)分組在此實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)中的主要作用。3.解釋什么是“統(tǒng)計(jì)功效”（StatisticalPower）。在細(xì)胞信號(hào)傳導(dǎo)研究中，提高統(tǒng)計(jì)功效通?？梢酝ㄟ^哪些途徑實(shí)現(xiàn)？4.當(dāng)研究者在細(xì)胞信號(hào)傳導(dǎo)實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)多個(gè)信號(hào)分子之間存在相互作用時(shí)，僅僅使用簡單的兩兩比較（如t檢驗(yàn)）可能不夠充分。請(qǐng)簡述在這種情況下，可以考慮使用哪些更高級(jí)的統(tǒng)計(jì)方法來分析這種多重交互作用。三、計(jì)算與分析題（每題10分，共30分）1.某研究測量了10個(gè)正常細(xì)胞和10個(gè)腫瘤細(xì)胞的某個(gè)信號(hào)分子濃度（單位：pg/細(xì)胞）。研究假設(shè)腫瘤細(xì)胞中的信號(hào)分子濃度更高。請(qǐng)簡述你將如何使用所學(xué)的統(tǒng)計(jì)方法來檢驗(yàn)這一假設(shè)？你需要計(jì)算哪些統(tǒng)計(jì)量？并說明選擇該方法的理由。2.一項(xiàng)研究考察了不同劑量（0,10,20,30μM）的某種化合物對(duì)細(xì)胞內(nèi)特定信號(hào)通路活性（以相對(duì)活性單位表示）的影響。研究人員重復(fù)了3次獨(dú)立實(shí)驗(yàn)（n=3）。數(shù)據(jù)如下（已整理）：0劑量組均值=1.0,SD=0.1；10劑量組均值=1.5,SD=0.15；20劑量組均值=1.8,SD=0.2；30劑量組均值=1.2,SD=0.25。請(qǐng)簡述你將如何分析這些數(shù)據(jù)以檢驗(yàn)不同劑量間是否存在顯著差異？你會(huì)考慮使用哪種統(tǒng)計(jì)方法？并說明選擇該方法的理由。3.研究人員測量了20個(gè)細(xì)胞在受到特定刺激前后的信號(hào)通路活性變化（刺激后活性減去刺激前活性）。數(shù)據(jù)呈現(xiàn)近似正態(tài)分布。研究者希望了解該刺激是否能顯著激活信號(hào)通路。請(qǐng)簡述你將如何進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析？需要計(jì)算哪些關(guān)鍵統(tǒng)計(jì)量？并解釋如何根據(jù)分析結(jié)果判斷刺激是否具有顯著性激活作用。試卷答案一、選擇題1.C2.C3.B4.B5.D6.B7.A8.C9.C10.B二、簡答題1.答案:第一類錯(cuò)誤是指研究者拒絕了實(shí)際上為真的零假設(shè)（H?），即錯(cuò)誤地發(fā)現(xiàn)了顯著效應(yīng)。第二類錯(cuò)誤是指研究者未能拒絕實(shí)際上為假的零假設(shè)（H?），即錯(cuò)誤地未能發(fā)現(xiàn)顯著效應(yīng)。兩者之間的權(quán)衡關(guān)系在于：通常，減小α水平（第一類錯(cuò)誤的概率）會(huì)增加β水平（第二類錯(cuò)誤的概率），反之亦然。在實(shí)際研究中需要在兩者之間進(jìn)行平衡。2.答案:隨機(jī)分組的主要作用是消除選擇偏倚，確保每組在接受處理或測量時(shí)，除了接受的處理因素外，其他潛在影響因素在兩組間的分布是隨機(jī)的，從而使兩組在實(shí)驗(yàn)開始前具有可比性，提高實(shí)驗(yàn)結(jié)果的可靠性和結(jié)論的有效性。3.答案:統(tǒng)計(jì)功效是指當(dāng)零假設(shè)實(shí)際上為假時(shí)，研究者能夠正確地拒絕零假設(shè)的概率，即1減去第二類錯(cuò)誤的概率（Power=1-β）。在細(xì)胞信號(hào)傳導(dǎo)研究中，提高統(tǒng)計(jì)功效可以通過增大樣本量、提高效應(yīng)量（即處理效果）、選擇更靈敏的統(tǒng)計(jì)檢驗(yàn)方法、控制實(shí)驗(yàn)誤差等方式實(shí)現(xiàn)。4.答案:在存在多重交互作用時(shí)，可以考慮使用多元線性回歸模型（包含交互項(xiàng)）、主成分回歸（PCR）或偏最小二乘回歸（PLS）、廣義線性模型（如Logistic回歸分析信號(hào)的有無）、網(wǎng)絡(luò)分析方法（分析分子間的復(fù)雜關(guān)系）等更高級(jí)的統(tǒng)計(jì)方法來分析這種多重交互作用，這些方法能同時(shí)考慮多個(gè)變量及其相互作用對(duì)結(jié)果的影響。三、計(jì)算與分析題1.答案:將使用獨(dú)立樣本t檢驗(yàn)來檢驗(yàn)這一假設(shè)。需要計(jì)算兩組細(xì)胞信號(hào)分子濃度的均值（Mean）和標(biāo)準(zhǔn)差（StandardDeviation）。選擇該方法的理由是：比較兩組（正常細(xì)胞和腫瘤細(xì)胞）的信號(hào)分子濃度，數(shù)據(jù)是連續(xù)型計(jì)量數(shù)據(jù)，且假設(shè)兩組樣本量相等或接近，數(shù)據(jù)分布大致符合正態(tài)分布，滿足獨(dú)立樣本t檢驗(yàn)的基本前提。2.答案:將使用單因素方差分析（One-wayANOVA）來分析這些數(shù)據(jù)以檢驗(yàn)不同劑量間是否存在顯著差異。選擇該方法的理由是：研究目的是比較三個(gè)或以上（這里是四個(gè)）不同組別（不同劑量組）的均值是否存在差異，數(shù)據(jù)是連續(xù)型計(jì)量數(shù)據(jù)，且假設(shè)各組數(shù)據(jù)服從正態(tài)分布，方差齊性，并且每個(gè)觀測值是獨(dú)立測量的，滿足單因素ANOVA的基本前提。3.答案:將使用配對(duì)樣本t檢驗(yàn)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。需要計(jì)算刺激前后信號(hào)通路活性變化的均值（Mea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