2025年大學《生物統(tǒng)計學》專業(yè)題庫——生物統(tǒng)計學對生物技術發(fā)展的影響考試時間：______分鐘總分：______分姓名：______一、選擇題（每小題2分，共20分）1.在一項關于某種藥物有效性的臨床試驗中，研究者將受試者隨機分為治療組和安慰劑組，這種實驗設計屬于？A.配對設計B.交叉設計C.完全隨機設計D.析因設計2.已知某種疾病的患病率很低（p=0.01），如果要調(diào)查該疾病在某個村莊的患病情況，最適宜的抽樣方法是？A.簡單隨機抽樣B.分層抽樣C.整群抽樣D.系統(tǒng)抽樣3.當研究目的是比較三個及以上處理組的均值是否存在差異時，最常用的假設檢驗方法是？A.t檢驗B.配對樣本t檢驗C.單因素方差分析（ANOVA）D.Kruskal-WallisH檢驗4.在正態(tài)分布的總體中，當總體標準差未知時，用來估計總體均值置信區(qū)間或進行均值假設檢驗的統(tǒng)計量是？A.Z統(tǒng)計量B.t統(tǒng)計量C.χ2統(tǒng)計量D.F統(tǒng)計量5.測量身高（單位：cm）的數(shù)據(jù)屬于哪種類型的變量？A.分類變量B.順序變量C.比例變量D.定性變量6.在基因表達譜數(shù)據(jù)分析中，判斷一個基因是否顯著上調(diào)或下調(diào)，通常需要使用哪種統(tǒng)計檢驗方法？A.方差分析（ANOVA）B.卡方檢驗C.t檢驗或非參數(shù)檢驗（如Mann-WhitneyU檢驗）D.相關分析7.下列哪項不是生物信息學中常用的統(tǒng)計模型評估指標？A.準確率（Accuracy）B.ROC曲線下面積（AUC）C.方差（Variance）D.F1分數(shù)（F1-Score）8.在進行相關性分析時，如果兩個變量的相關系數(shù)r=0.8，這通常意味著？A.兩個變量之間不存在任何關系B.兩個變量之間存在正相關關系，且關系強度較強C.兩個變量之間存在負相關關系，且關系強度較強D.兩個變量之間存在線性關系，且一個變量的變化完全由另一個變量決定9.以下哪項描述了Hardy-Weinberg平衡定律的基本原理？A.在一個隨機繁殖的大型種群中，如果沒有選擇、突變、遷移、遺傳漂變等影響，基因型和表型的頻率會在世代間保持不變。B.基因型頻率總是等于等位基因頻率的平方。C.所有等位基因的頻率之和必須等于1。D.表型頻率總是與基因型頻率成比例。10.在生物實驗設計中，對照組（ControlGroup）的主要作用是？A.接受特殊處理，以觀察處理效果的上限。B.排除實驗結(jié)果中可能存在的干擾因素和誤差，從而驗證處理組的效應是否真實存在。C.確保實驗樣本量足夠大。D.用于計算實驗的效力（Power）。二、填空題（每空2分，共20分）1.統(tǒng)計推斷主要包括________和________兩大類問題。2.抽樣調(diào)查中，用來衡量樣本統(tǒng)計量與總體參數(shù)之間差異大小的指標是________。3.在假設檢驗中，犯第一類錯誤（TypeIError）是指________。4.對于分類變量，常用的描述性統(tǒng)計量是________和________。5.在回歸分析中，因變量（DependentVariable）也稱為________變量或________。6.基因組學研究中，比較不同條件下基因表達差異常用的統(tǒng)計方法有________和________。7.評價一個統(tǒng)計模型好壞的重要指標是模型的________和________。8.在臨床試驗中，隨機對照試驗（RCT）是公認的最能有效評估干預措施療效的方法，其核心優(yōu)勢在于能夠有效________。9.生物信息學中，序列比對算法（如BLAST）的應用涉及到________概率和________距離的概念。10.隨著生物技術的發(fā)展，生物統(tǒng)計學正面臨著處理________、________和________等新挑戰(zhàn)。三、簡答題（每題5分，共15分）1.簡述完全隨機設計與配對設計的區(qū)別，并說明在什么情況下選擇配對設計可能更優(yōu)。2.解釋什么是“p值”。當p值小于0.05時，通常如何解釋？3.簡述在生物技術研究中，統(tǒng)計模型（如回歸模型）的應用價值。四、分析論述題（每題10分，共20分）1.以基因芯片數(shù)據(jù)分析為例，闡述生物統(tǒng)計學在其中扮演的角色。請說明在數(shù)據(jù)預處理、差異表達基因篩選、結(jié)果解釋等環(huán)節(jié)，需要運用哪些統(tǒng)計方法或原理？并討論如何評估分析結(jié)果的可靠性。2.試論述生物統(tǒng)計學對于推動現(xiàn)代醫(yī)學（例如新藥研發(fā)、精準醫(yī)療）發(fā)展起到了哪些關鍵作用。請結(jié)合具體實例說明統(tǒng)計思維和統(tǒng)計方法是如何幫助解決醫(yī)學領域問題的。試卷答案一、選擇題1.C2.B3.C4.B5.C6.C7.C8.B9.A10.B二、填空題1.參數(shù)估計，假設檢驗2.抽樣誤差3.錯誤地拒絕了實際上正確的零假設（或：拒絕了H0）4.頻率，百分比5.因，應答6.差異檢驗（如t檢驗，ANOVA），富集分析（或GO/KEGG分析）7.準確性，魯棒性（或：穩(wěn)定性，泛化能力）8.控制混雜因素（或：減少選擇偏倚）9.概率，距離10.大規(guī)模，高維度，復雜性三、簡答題1.區(qū)別：完全隨機設計將所有實驗單位隨機分配到各處理組，個體間獨立；配對設計將條件相似的實驗單位配成對子，每對中的兩個單位隨機分配到不同處理組（或同一單位在不同時間接受不同處理），個體間相關。更優(yōu)情況：當實驗單位本身存在差異且難以完全隨機化時，或?qū)嶒炃昂笞陨韺Ρ葧r，配對設計能減少個體間差異帶來的誤差，提高效率，結(jié)果更可靠。2.p值定義：p值是在零假設（H0）為真時，獲得當前觀測結(jié)果或更極端結(jié)果的概率。解釋：p值小于0.05通常意味著，觀察到的數(shù)據(jù)發(fā)生的概率小于5%，如果H0成立，這表明觀測結(jié)果相當罕見。因此，依據(jù)常用的α=0.05顯著性水平，有理由認為零假設不太可能為真，從而傾向于拒絕H0，認為效應或差異是statisticallysignificant（統(tǒng)計學上顯著的）。3.應用價值：統(tǒng)計模型能幫助生物技術研究者從復雜生物數(shù)據(jù)中提取規(guī)律和知識。具體作用：*建模與預測：如預測基因功能、疾病風險、藥物反應。*發(fā)現(xiàn)關系：揭示變量間（如基因與疾病、藥物與劑量）的關聯(lián)性。*控制與優(yōu)化：如在實驗設計中優(yōu)化條件，在工藝中控制參數(shù)。*量化不確定性：提供估計值及其置信區(qū)間，評估預測的可靠性。*解釋機制：輔助理解生物學過程背后的潛在機制。四、分析論述題1.生物統(tǒng)計學角色：*數(shù)據(jù)預處理：運用描述性統(tǒng)計（均值、方差、分布檢驗）檢查數(shù)據(jù)質(zhì)量，使用標準化、歸一化方法處理不同量綱的數(shù)據(jù)，通過統(tǒng)計方法（如重復測量方差分析、非參數(shù)檢驗）檢測并處理缺失值。*差異表達基因篩選：運用假設檢驗（如t檢驗、ANOVA、Mann-WhitneyU檢驗）或統(tǒng)計模型（如線性模型、貝葉斯模型）比較不同實驗組間的基因表達差異，設定合適的閾值（如p值<0.05，F(xiàn)oldChange>2）篩選顯著差異基因，并使用多重比較校正方法（如Bonferroni,FDR）控制假發(fā)現(xiàn)率。*結(jié)果解釋與可視化：運用統(tǒng)計檢驗評估基因功能富集（如GO,KEGG富集分析，p值或FDR作為指標），結(jié)合統(tǒng)計學原理解釋基因列表的生物學意義，使用圖表（如箱線圖、火山圖）直觀展示結(jié)果，但需注意圖表不能扭曲統(tǒng)計結(jié)果。*可靠性評估：通過重復實驗、樣本量計算、模型診斷（殘差分析）、交叉驗證等方法評估分析流程和結(jié)果的穩(wěn)健性與可靠性，計算效應量（EffectSize）判斷差異的實際意義大小。2.關鍵作用與實例：*新藥研發(fā)：統(tǒng)計學是臨床試驗設計的核心。隨機對照試驗（RCT）通過隨機化有效控制混雜因素，盲法消除偏倚。生存分析用于評估不同療法對患者生存期的影響。生存曲線、hazardratio等統(tǒng)計量是療效和安全性的關鍵評價指標。Meta分析整合多個研究證據(jù)，提高結(jié)論的普適性。藥物劑量選擇基于藥代動力學/藥效動力學（PK/PD）模型擬合和統(tǒng)計分析。不良事件報告和風險評估也依賴統(tǒng)計方法。*精準醫(yī)療：基因組測序等產(chǎn)生海量數(shù)據(jù)，需要生物統(tǒng)計學方法