2025年大學(xué)《生物統(tǒng)計(jì)學(xué)》專業(yè)題庫(kù)——生物統(tǒng)計(jì)學(xué)在基因治療研究中的應(yīng)用考試時(shí)間：______分鐘總分：______分姓名：______一、選擇題（每小題2分，共20分。請(qǐng)將正確選項(xiàng)的代表字母填寫(xiě)在答題紙上。）1.在一項(xiàng)評(píng)估新型基因編輯方法A與現(xiàn)有方法B效率的研究中，研究人員將細(xì)胞隨機(jī)分配到兩組，分別接受方法A和方法B處理。這種實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)主要目的是什么？A.排除環(huán)境因素的影響B(tài).控制樣本量的大小C.減少選擇偏倚，確保兩組基線特征可比D.提高實(shí)驗(yàn)的重復(fù)性2.假設(shè)一項(xiàng)基因治療研究測(cè)量了不同劑量藥物組小鼠的生存時(shí)間（天數(shù)），欲比較各組間的生存分布差異，最適合使用的非參數(shù)檢驗(yàn)方法是？A.t檢驗(yàn)B.方差分析（ANOVA）C.Kruskal-WallisH檢驗(yàn)D.Fisher精確檢驗(yàn)3.在基因治療研究中，常需檢測(cè)某種基因表達(dá)量是否顯著高于對(duì)照組。若數(shù)據(jù)服從正態(tài)分布且兩組方差相等，應(yīng)優(yōu)先考慮使用哪種參數(shù)檢驗(yàn)方法？A.Mann-WhitneyU檢驗(yàn)B.Wilcoxon符號(hào)秩檢驗(yàn)C.獨(dú)立樣本t檢驗(yàn)D.配對(duì)樣本t檢驗(yàn)4.某研究測(cè)量了接受基因治療后不同時(shí)間點(diǎn)（術(shù)后1個(gè)月、3個(gè)月、6個(gè)月）患者的特定生物標(biāo)志物水平。若要分析該標(biāo)志物水平隨時(shí)間的變化趨勢(shì)，應(yīng)使用哪種統(tǒng)計(jì)方法？A.單因素方差分析B.線性回歸分析C.重復(fù)測(cè)量方差分析D.邏輯回歸分析5.一項(xiàng)基因治療臨床試驗(yàn)中，研究人員記錄了治療組和安慰劑組患者的治療反應(yīng)（有效/無(wú)效）。若要比較兩組治療反應(yīng)的比例是否存在顯著差異，應(yīng)使用哪種檢驗(yàn)方法？A.t檢驗(yàn)B.卡方檢驗(yàn)C.ANOVAD.線性回歸6.在進(jìn)行假設(shè)檢驗(yàn)時(shí)，第一類錯(cuò)誤（α）指的是？A.真實(shí)存在效應(yīng)，但未能檢測(cè)出來(lái)B.真實(shí)不存在效應(yīng)，但錯(cuò)誤地檢測(cè)出效應(yīng)C.錯(cuò)誤地接受了零假設(shè)D.樣本量不足導(dǎo)致的結(jié)論錯(cuò)誤7.一個(gè)基因治療研究的數(shù)據(jù)集包含100個(gè)樣本，每個(gè)樣本測(cè)量了5個(gè)不同的基因表達(dá)水平。若要評(píng)估這5個(gè)基因表達(dá)水平是否存在整體差異，且假定數(shù)據(jù)滿足正態(tài)性和方差齊性，應(yīng)考慮使用？A.獨(dú)立樣本t檢驗(yàn)B.單因素方差分析C.多因素方差分析D.主成分分析8.在解釋基因治療研究的統(tǒng)計(jì)結(jié)果時(shí)，僅僅報(bào)告P值是否足夠？A.足夠，P值可以完全確定效應(yīng)的大小和方向B.不足夠，還需要考慮效應(yīng)量（EffectSize）和置信區(qū)間C.不足夠，還需要知道樣本量D.不足夠，還需要知道實(shí)驗(yàn)的具體設(shè)計(jì)方案9.當(dāng)比較三個(gè)或以上獨(dú)立組別的連續(xù)型數(shù)據(jù)均值時(shí)，如果滿足正態(tài)性和方差齊性，首選的參數(shù)檢驗(yàn)方法是？A.Kruskal-Wallis檢驗(yàn)B.單因素方差分析C.Mann-WhitneyU檢驗(yàn)D.ANOVAonranks10.在基因治療研究中，研究者發(fā)現(xiàn)某種基因型（如AA型）的患者對(duì)治療的反應(yīng)顯著優(yōu)于另一種基因型（如BB型）。這種發(fā)現(xiàn)提示在未來(lái)的研究中，可能需要考慮？A.基因型作為混雜因素進(jìn)行控制B.基因型作為協(xié)變量納入回歸模型C.僅選擇AA型患者進(jìn)行基因治療D.增加樣本量以提高統(tǒng)計(jì)功效二、填空題（每空2分，共20分。請(qǐng)將答案填寫(xiě)在答題紙上。）1.對(duì)于服從正態(tài)分布且方差已知的總體，若要估計(jì)其均值μ的置信區(qū)間，應(yīng)使用______分布。2.在進(jìn)行假設(shè)檢驗(yàn)前，通常需要檢驗(yàn)數(shù)據(jù)是否滿足______和______這兩個(gè)基本假設(shè)。3.當(dāng)研究者想要同時(shí)考察兩個(gè)或多個(gè)自變量對(duì)因變量的影響時(shí)，應(yīng)采用______方差分析。4.在生存分析中，用來(lái)描述生存概率隨時(shí)間下降趨勢(shì)的曲線稱為_(kāi)_____曲線。5.若要比較三個(gè)獨(dú)立組別的比例（如治愈率）是否存在差異，且樣本量較小或數(shù)據(jù)不符合卡方檢驗(yàn)的假設(shè)，可以考慮使用______檢驗(yàn)。6.效應(yīng)量是衡量______大小的指標(biāo)，它比P值更能反映研究結(jié)果的實(shí)踐意義。7.在基因治療實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)中，為了確保不同處理組之間具有可比性，除了隨機(jī)化，通常還需要設(shè)置______。8.對(duì)于有序分類變量（如治療反應(yīng)：好轉(zhuǎn)、穩(wěn)定、惡化），若要比較不同組別間的中位數(shù)是否存在差異，可以使用______檢驗(yàn)。9.在重復(fù)測(cè)量方差分析中，研究者需要關(guān)注______和______之間的交互作用。10.報(bào)告基因治療研究的統(tǒng)計(jì)結(jié)果時(shí)，應(yīng)包含______、______、______和效應(yīng)量/置信區(qū)間等信息。三、簡(jiǎn)答題（每小題5分，共15分。請(qǐng)將答案填寫(xiě)在答題紙上。）1.簡(jiǎn)述在基因治療研究中，選擇使用參數(shù)檢驗(yàn)方法還是非參數(shù)檢驗(yàn)方法的依據(jù)。2.解釋什么是統(tǒng)計(jì)功效，為什么在基因治療研究中確保研究具有足夠的統(tǒng)計(jì)功效很重要？3.簡(jiǎn)述隨機(jī)化在基因治療實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)中的重要作用。四、計(jì)算與分析題（每小題10分，共20分。請(qǐng)將答案填寫(xiě)在答題紙上。）1.某研究旨在比較兩種不同劑量的基因治療藥物對(duì)抑制特定腫瘤生長(zhǎng)的效果。選取30只小鼠隨機(jī)分為三組（A組：低劑量，B組：高劑量，C組：安慰劑），在治療后第4周測(cè)量腫瘤體積（單位：mm3）。假設(shè)數(shù)據(jù)滿足正態(tài)性和方差齊性。部分計(jì)算結(jié)果如下（單位：mm3）：A組均值為150，B組均值為180，C組均值為200。方差分析計(jì)算得到F統(tǒng)計(jì)量為4.5。請(qǐng)根據(jù)這些信息回答：(1)該研究欲檢驗(yàn)的零假設(shè)（H?）和備擇假設(shè)（H?）是什么？(2)根據(jù)F統(tǒng)計(jì)量，你初步判斷是否拒絕H?？請(qǐng)說(shuō)明理由。(3)如果后續(xù)計(jì)劃進(jìn)行多重比較，請(qǐng)簡(jiǎn)述一種常用的控制總體I類錯(cuò)誤率的方法。2.一項(xiàng)研究記錄了接受基因治療的10名患者從治療開(kāi)始到病情首次出現(xiàn)嚴(yán)重副作用的時(shí)間（生存時(shí)間，單位：月）。生存時(shí)間數(shù)據(jù)（已排序）如下：2,3,5,7,8,10,12,15,18,20。請(qǐng)回答：(1)該研究的數(shù)據(jù)屬于什么類型？為什么適合使用中位數(shù)生存時(shí)間來(lái)描述？(2)簡(jiǎn)述如何計(jì)算該研究的中位數(shù)生存時(shí)間。(3)如果要比較該基因治療組與歷史對(duì)照組的生存時(shí)間，你傾向于使用哪種統(tǒng)計(jì)檢驗(yàn)方法？并說(shuō)明理由。試卷答案一、選擇題1.C2.C3.C4.C5.B6.C7.B8.B9.B10.B二、填空題1.標(biāo)準(zhǔn)正態(tài)2.正態(tài)性；方差齊性3.多因素4.Kaplan-Meier5.Fisher精確6.效應(yīng)（或效應(yīng)大?。?.對(duì)照組8.Wilcoxon符號(hào)秩9.處理效應(yīng)；時(shí)間效應(yīng)10.P值；統(tǒng)計(jì)推斷方法（或假設(shè)檢驗(yàn)方法）；置信區(qū)間三、簡(jiǎn)答題1.依據(jù)：參數(shù)檢驗(yàn)方法要求數(shù)據(jù)服從特定的分布（通常是正態(tài)分布）且滿足方差齊性等假設(shè)。當(dāng)樣本量足夠大時(shí)，根據(jù)中心極限定理，樣本均值的分布近似正態(tài)分布，此時(shí)可以使用參數(shù)檢驗(yàn)。如果數(shù)據(jù)不滿足參數(shù)檢驗(yàn)的假設(shè)，或者樣本量較小，則應(yīng)考慮使用非參數(shù)檢驗(yàn)方法，非參數(shù)檢驗(yàn)方法對(duì)數(shù)據(jù)分布沒(méi)有嚴(yán)格要求。2.統(tǒng)計(jì)功效是指檢驗(yàn)正確拒絕零假設(shè)的概率，即1-β。在基因治療研究中，研究者希望檢測(cè)出真實(shí)存在的治療效果（即零假設(shè)不成立），統(tǒng)計(jì)功效就反映了實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)的能力。如果研究功效不足，可能會(huì)導(dǎo)致真實(shí)有效的治療方法被錯(cuò)誤地認(rèn)為無(wú)效，從而錯(cuò)失重要的治療進(jìn)展。因此，確保研究具有足夠的統(tǒng)計(jì)功效對(duì)于基因治療研究至關(guān)重要，它能提高研究結(jié)果的可靠性，減少資源浪費(fèi)。3.隨機(jī)化在基因治療實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)中的重要作用在于：首先，它有助于將未知的混雜因素均勻地分配到各個(gè)處理組中，從而減少各組之間的基線差異，保證組間可比性。其次，隨機(jī)化是滿足統(tǒng)計(jì)學(xué)假設(shè)（如方差齊性）的重要前提。最后，隨機(jī)化有助于排除選擇偏倚，確保研究結(jié)論的內(nèi)部有效性和外部推廣性。四、計(jì)算與分析題1.(1)零假設(shè)（H?）：三種藥物（A、B、C組）對(duì)腫瘤生長(zhǎng)的均值無(wú)顯著差異，即μA=μB=μC。備擇假設(shè)（H?）：至少有兩種藥物對(duì)腫瘤生長(zhǎng)的均值存在顯著差異，即至少存在一個(gè)μi≠μj(i≠j)。(2)初步判斷應(yīng)拒絕H?。理由：根據(jù)方差分析的基本原理，F(xiàn)統(tǒng)計(jì)量是組間均方與組內(nèi)均方的比值。如果F統(tǒng)計(jì)量顯著大于1（通常通過(guò)查F分布表或計(jì)算P值判斷），則表明組間差異超過(guò)了隨機(jī)誤差的程度，有理由拒絕零假設(shè)。雖然題目未給出具體的P值，但F統(tǒng)計(jì)量為4.5，通常大于1，提示組間可能存在差異。(3)控制總體I類錯(cuò)誤率的方法：常用的方法包括Bonferroni校正、Holm方法、Dunnett方法（當(dāng)控制所有對(duì)比與單一控制對(duì)比的錯(cuò)誤率時(shí)）或Sidak方法。這些方法通過(guò)調(diào)整比較的顯著性水平（α）來(lái)控制家族wise錯(cuò)誤率（即至少發(fā)生一次I類錯(cuò)誤的概率）。2.(1)該研究的數(shù)據(jù)屬于生存時(shí)間數(shù)據(jù)（或生存分析數(shù)據(jù)）。原因：數(shù)據(jù)記錄的是事件（如病情首次出現(xiàn)嚴(yán)重副作用）發(fā)生所需的時(shí)間，這類數(shù)據(jù)通常包含截尾值（即研究結(jié)束時(shí)事件尚未發(fā)生），且關(guān)注時(shí)間趨勢(shì)和生存概率，適合使用生存分析方法。使用中位數(shù)生存時(shí)間來(lái)描述是因?yàn)樗芴峁┮粋€(gè)不受極端值影響、易于理解的中心趨勢(shì)度量，特別適用于可能存在長(zhǎng)尾分布的生存數(shù)據(jù)。(2)中位數(shù)生存時(shí)間的計(jì)算：首先找到排序后的生存時(shí)間數(shù)據(jù)列表：2,3,5,7,8,10,12,15,18,20。該列表共有10個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)。中位數(shù)生存時(shí)間位于第(n+1)/2=(10+1)/2=5.5個(gè)位置。由