2025年大学《生物统计学》专业题库- 生物统计学在病毒学研究中的作用

2025年大学《生物统计学》专业题库——生物统计学在病毒学研究中的作用考试时间：______分钟总分：______分姓名：______一、选择题1.在病毒学研究中，用于描述病毒感染率或病毒阳性率等分类数据的统计方法是？A.均值和标准差B.相关系数C.卡方检验D.t检验2.当病毒载量数据不符合正态分布时，以下哪种统计方法更适合用于比较两组病毒的复制效率？A.配对样本t检验B.独立样本t检验C.Wilcoxon符号秩检验D.Kruskal-Wallis检验3.在设计病毒疫苗临床试验时，为了控制混杂因素的影响，通常采用哪种实验设计？A.完全随机设计B.随机区组设计C.析因设计D.正交设计4.在病毒学研究中，用于衡量两个变量之间线性相关程度的统计量是？A.F统计量B.卡方统计量C.相关系数D.P值5.病毒滴度通常用什么单位表示？A.CFU/mLB.拷贝/mLC.PFU/mLD.U/mL二、填空题1.统计学中，用来衡量数据离散程度的指标有______、______和______。2.假设检验中，第一类错误是指______，第二类错误是指______。3.在病毒学研究中，常用的实验设计方法包括______、______和______。4.病毒载量的定量分析方法包括______和______。5.相关分析中，相关系数的取值范围是______到______。三、简答题1.简述描述性统计在病毒学研究中常用的方法及其作用。2.简述假设检验的基本步骤。3.简述方差分析的应用场景。4.简述如何进行病毒载量的定量分析。5.简述如何进行病毒流行病学调查中的数据分析。四、计算题1.某研究比较了两种不同浓度的病毒感染对细胞病变效应的影响，实验结果如下：高浓度组细胞病变效应评分分别为：3,4,5,4,3；低浓度组细胞病变效应评分分别为：1,2,1,2,1。请计算两组数据的均值、标准差，并进行独立样本t检验，判断两种浓度病毒的细胞病变效应是否存在显著差异（假设数据符合正态分布，方差相等）。2.某研究调查了100名慢性乙肝患者，其中男性60名，女性40名，乙肝病毒表面抗原阳性者50名，阴性者50名。请构建列联表，并计算男性乙肝病毒表面抗原阳性率与女性乙肝病毒表面抗原阳性率，判断性别与乙肝病毒表面抗原阳性率是否存在关联（使用卡方检验）。五、分析题1.某研究为了评估一种新型抗病毒药物的效果，进行了动物实验。实验将小鼠随机分为五组，分别给予不同剂量的药物或安慰剂，观察记录小鼠的存活时间。请设计实验方案，并提出数据分析方法。2.某研究收集了100名健康人血清中某种病毒的抗体水平数据，数据不符合正态分布。请描述如何分析这些数据，并解释选择该方法的理由。六、论述题1.论述生物统计学在病毒基因组学分析中的应用。2.结合实际例子，论述如何将生物统计学知识应用于病毒性疾病的防控。试卷答案一、选择题1.C2.C3.B4.C5.C二、填空题1.标准差、方差、极差2.拒绝了真假设，接受了假假设；拒绝了假假设，接受了真假设3.完全随机设计、随机区组设计、析因设计4.组织培养法、PCR法5.-1，+1三、简答题1.描述性统计在病毒学研究中常用的方法包括：频数分布、集中趋势（均值、中位数、众数）和离散程度（方差、标准差、极差）的度量、图表展示（直方图、散点图、饼图等）。其作用是：对病毒学研究所获得的数据进行整理和概括，揭示数据的分布特征和规律，为后续的推断性统计分析提供基础。2.假设检验的基本步骤包括：提出零假设和备择假设；选择合适的检验方法和计算检验统计量；确定显著性水平（α）；根据检验统计量计算P值；根据P值与α的大小关系做出统计推断（拒绝或不拒绝零假设）。3.方差分析的应用场景是：用于比较三个或三个以上组别均值是否存在显著差异。例如，比较不同病毒处理组对细胞生长的影响，比较不同剂量病毒感染对动物体重的影响等。4.病毒载量的定量分析方法包括：组织培养法（通过测定产生细胞病变效应的病毒滴度，即PFU/mL）；PCR法（通过测定病毒基因组拷贝数，即拷贝/mL）。5.病毒流行病学调查中的数据分析包括：描述病毒感染的流行特征（地区分布、时间分布、人群分布）；分析病毒传播的危险因素；构建病毒传播模型；评估防控措施的效果等。常用的统计方法包括描述性统计、假设检验、相关分析、回归分析等。四、计算题1.高浓度组均值=(3+4+5+4+3)/5=3.8高浓度组标准差=sqrt(((3-3.8)^2+(4-3.8)^2+(5-3.8)^2+(4-3.8)^2+(3-3.8)^2)/4)≈0.897低浓度组均值=(1+2+1+2+1)/5=1.4低浓度组标准差=sqrt(((1-1.4)^2+(2-1.4)^2+(1-1.4)^2+(2-1.4)^2+(1-1.4)^2)/4)≈0.447独立样本t检验：t=(3.8-1.4)/(sqrt(0.897^2/5+0.447^2/5))≈4.47查t分布表，自由度为8，显著性水平为0.05时，临界值为2.306。由于4.47>2.306，因此拒绝零假设，认为两种浓度病毒的细胞病变效应存在显著差异。2.列联表：||乙肝病毒表面抗原阳性|乙肝病毒表面抗原阴性|合计||--------------|---------------------|---------------------|----||男性|30|30|60||女性|20|20|40||合计|50|50|100|男性乙肝病毒表面抗原阳性率=30/60=0.5女性乙肝病毒表面抗原阳性率=20/40=0.5卡方检验：χ2=Σ((O-E)^2/E)=((30-25)^2/25)+((30-25)^2/25)+((20-25)^2/25)+((20-25)^2/25)=4查χ2分布表，自由度为1，显著性水平为0.05时，临界值为3.841。由于4>3.841，因此拒绝零假设，认为性别与乙肝病毒表面抗原阳性率存在关联。五、分析题1.实验方案：*实验动物：选择健康、体重相近的小鼠，随机分为若干组（例如，药物低、中、高剂量组，阳性对照组和阴性对照组）。*给药：按照设计剂量和给药途径给予药物或安慰剂，设定给药时间。*观察指标：记录小鼠的存活时间、体重变化、行为变化等。*数据分析：使用生存分析（例如Kaplan-Meier生存曲线、Log-rank检验）比较各组小鼠的生存时间差异。数据分析方法：生存分析。解析思路：该实验属于动物实验，目的是评估药物的抗病毒效果。由于实验指标是小鼠的存活时间，属于生存时间数据，因此采用生存分析是合适的方法。生存分析可以直观地展示各组小鼠的生存曲线，并使用统计检验方法判断组间生存时间是否存在显著差异。2.数据分析方法：可以使用非参数检验方法，例如Mann-WhitneyU检验或Kruskal-Wallis检验，比较不同组别或个体间的抗体水平差异。如果需要进一步分析抗体水平与其他变量（例如年龄、性别）之间的关系，可以使用Spearman秩相关分析等非参数相关分析方法。解析思路：由于数据不符合正态分布，不能使用参数检验方法。非参数检验方法不依赖于数据的分布假设，适用于非正态分布数据或等级数据。Mann-WhitneyU检验用于比较两组数据的中位数差异，Kruskal-Wallis检验用于比较三个或三个以上组别数据的中位数差异。Spearman秩相关分析用于分析两个变量之间的单调关系，不要求变量服从线性关系。六、论述题1.生物统计学在病毒基因组学分析中的应用：*基因组序列比对：使用统计方法比较不同病毒株的基因组序列，识别序列变异和进化关系。*基因功能预测：通过生物信息学方法结合统计学分析，预测基因的功能和调控机制。*病毒分类和鉴定：根据基因组序列特征，使用统计聚类方法对病毒进行分类和鉴定。*病毒流行病学分析：分析病毒基因组序列变异与传播关系，追踪病毒传播途径和起源。*药物设计：通过分析病毒基因组序列和结构，设计靶向病毒蛋白的药物。生物统计学在病毒基因组学分析中发挥着重要作用，帮助我们更好地理解病毒的生命活动规律，为病毒性疾病的防控提供科学依据。2.生物统计学知识应用于病毒性疾病的防控：*疫情预测和预警：通过分析历史疫情数据，建立预测模型，预测疫情发展趋势，为防控措施提供科学依据。*疫苗研发和评估：设计和评估疫苗临床试验，分析疫苗的有效性和安全性，为