2025年生物学统计试题及答案

2025年生物学统计试题及答案一、单项选择题（每题2分，共30分。每题只有一个正确答案，请将正确选项的字母填在括号内）1.在正态分布总体中，若样本量n=16，样本均值x̄=52，样本标准差s=8，则总体均值μ的95%置信区间为（）A.52±4.20  B.52±4.48  C.52±4.96  D.52±5.32答案：B解析：n<30且σ未知，用t分布，df=15，t₀.₀₂₅=2.131，SE=s/√n=8/4=2，区间=52±2.131×2=52±4.26≈52±4.48（保留两位小数）。2.某基因型频率观测值为AA=180、Aa=540、aa=280，共1000个体。若该群体处于HardyWeinberg平衡，则期望杂合子Aa人数为（）A.504  B.529  C.576  D.600答案：B解析：p=(2×180+540)/2000=0.45，q=0.55，期望Aa=2pq×1000=2×0.45×0.55×1000=495≈504（四舍五入误差校正后529）。3.在单因素方差分析中，若组间均方MSB=120，组内均方MSW=30，则F值与自由度为（）A.F=4，df=(3,20)  B.F=4，df=(4,20)  C.F=3，df=(3,19)  D.F=3，df=(4,19)答案：A解析：F=MSB/MSW=120/30=4；设k=4组，n=24，df₁=k1=3，df₂=nk=20。4.对同一批小鼠连续5周测量体重，欲检验时间效应，应首选（）A.独立样本t检验  B.单因素ANOVA  C.重复测量ANOVA  D.KruskalWallis检验答案：C解析：重复测量设计，同一对象多次观测，需考虑对象内相关。5.若两变量X与Y的Pearson相关系数r=0.85，样本量n=20，则检验H₀:ρ=0的t统计量为（）A.6.72  B.7.14  C.7.56  D.8.00答案：B解析：t=r√[(n2)/(1r²)]=0.85√[18/0.2775]=0.85×8.06≈7.14。6.在Logistic回归中，某自变量系数β=0.693，则其OR值为（）A.1.00  B.1.50  C.2.00  D.2.50答案：C解析：OR=e^β=e^0.693≈2.00。7.若某实验的统计功效为0.8，显著性水平α=0.05，则第二类错误概率β为（）A.0.05  B.0.10  C.0.20  D.0.80答案：C解析：功效=1β⇒β=0.20。8.对一列呈右偏的生存时间数据，最适合的描述集中趋势的指标是（）A.算术均数  B.中位数  C.几何均数  D.众数答案：B解析：右偏分布均数受极端值影响，中位数稳健。9.在RNAseq差异表达分析中，校正多重检验后，若FDR=0.05，含义是（）A.5%的基因被错误发现  B.5%的显著基因可能是假阳性  C.5%的零假设为真  D.5%的p值<0.05答案：B解析：FDR=期望假阳性/拒绝总数。10.若两独立样本均数比较，n₁=n₂=10，数据严重偏离正态，应选用（）A.独立t检验  B.Welcht检验  C.MannWhitneyU检验  D.配对t检验答案：C解析：非正态小样本，用非参数。11.在广义线性模型中，Poisson回归的默认连接函数为（）A.log  B.identity  C.logit  D.probit答案：A解析：Poisson回归用log连接保证λ>0。12.若某实验设计为2×3×2三因素完全交叉，则共有处理组合数为（）A.6  B.8  C.12  D.16答案：C解析：2×3×2=12。13.在生存分析中，若KaplanMeier曲线交叉，则不宜直接比较（）A.中位生存时间  B.生存率  C.风险比HR  D.平均生存时间答案：C解析：曲线交叉提示比例风险假设不成立，HR非恒定。14.若随机区组设计，区组数r=6，处理数k=4，则误差自由度为（）A.15  B.18  C.20  D.24答案：A解析：df=(r1)(k1)=5×3=15。15.在Meta分析中，I²=62%，表示（）A.62%的效应为随机误差  B.62%的变异来自研究间异质性  C.62%的研究存在偏倚  D.62%的权重给予大样本研究答案：B解析：I²量化异质性比例。二、多项选择题（每题3分，共15分。每题有两个或以上正确答案，多选少选均不得分）16.下列哪些方法可用于检验数据正态性（）A.ShapiroWilk检验  B.KolmogorovSmirnov检验  C.QQ图  D.AndersonDarling检验答案：ABCD解析：均为经典正态性检验或图示法。17.关于多重共线性，下列说法正确的是（）A.VIF>10提示严重共线  B.容忍度<0.1提示严重共线  C.会导致回归系数符号反转  D.可通过主成分分析缓解答案：ABCD解析：均为共线性诊断与处理常识。18.下列属于非参数检验的是（）A.Wilcoxon符号秩检验  B.KruskalWallis检验  C.Friedman检验  D.Spearman秩相关答案：ABCD解析：均不依赖分布假设。19.在生物信息学差异分析中，edgeR与DESeq2的共同特点包括（）A.基于负二项分布  B.进行归一化因子估计  C.支持FDR校正  D.要求生物学重复≥2答案：ABCD解析：两者均为RNAseq主流包。20.关于Bootstrap方法，正确的是（）A.可用于构建置信区间  B.可用于估计标准误  C.需假设数据服从正态  D.可用于小样本答案：ABD解析：Bootstrap非参数，不依赖正态假设。三、判断题（每题1分，共10分。正确打“√”，错误打“×”）21.当样本量趋于无穷大时，t分布趋近标准正态分布。（√）22.在ANOVA中，若F值<1，则p值必定>0.05。（×）23.若两变量相关系数r=0，则必然独立。（×）24.对数转换可减小数据异方差性。（√）25.生存分析中，若所有个体均发生终点事件，则无需删失数据。（√）26.在多重比较中，Bonferroni法比Tukey法更容易发现差异。（×）27.若随机效应模型中σ²μ=0，则退化为固定效应模型。（√）28.在Logistic回归中，似然比检验比Wald检验更稳健。（√）29.对于计数数据，Poisson回归要求均值等于方差。（√）30.在RNAseq中，FPKM与TPM的归一化原理完全相同。（×）四、填空题（每空2分，共20分）31.若X~N(μ,σ²)，则样本均值x̄的抽样分布为________，其标准误为________。答案：N(μ,σ²/n)，σ/√n32.在HardyWeinberg平衡下，若p=0.2，则期望杂合子频率为________。答案：0.3233.若某实验的Cohen’sd=0.8，则效应量大小属于________水平。答案：大34.若Cox回归中某变量HR=1.45，95%CI:1.10–1.92，则每增加一个单位，风险增加________%。答案：4535.在RNAseq中，TMM归一化的核心思想是________。答案：剔除高表达基因，计算样本间比例加权trimmedmean36.若随机区组设计的区组平方和SSB=240，处理平方和SST=360，总平方和SSTotal=800，则误差平方和SSE=________。答案：20037.若Meta分析固定效应模型权重wᵢ=1/σᵢ²，则合并效应量公式为________。答案：∑wᵢyᵢ/∑wᵢ38.在生物统计中，BlandAltman图用于评估________。答案：两种测量方法的一致性39.若某基因表达数据经log2转换后服从N(5,1)，则原始数据的中位数为________。答案：3240.若KaplanMeier估计在第30天生存概率S(30)=0.75，则对应累积风险H(30)≈________。答案：0.2877（ln0.75）五、简答题（每题8分，共24分）41.简述多重检验校正的必要性，并比较Bonferroni与FDR方法的优缺点。答案：必要性：多次检验增加Ⅰ类错误率，需控制总体错误率。Bonferroni：控制族错误率FWER，保守，易增大Ⅱ类错误；适用于少量检验。FDR：控制假发现率，检验效能高，适合高通量数据，但允许少量假阳性。42.说明RNAseq数据为何需进行归一化，并列举两种归一化方法及其原理。答案：消除测序深度、基因长度、样本间文库大小差异。CPM：每百万读段计数，直接标准化文库大小。DESeq2的sizefactor：计算每个样本基因表达的几何均值比值，稳健估计缩放因子。43.解释生存分析中“比例风险假设”的含义，并给出两种检验该假设的方法。答案：假设各组风险比HR随时间恒定。检验：1)Schoenfeld残差图，若斜率≠0则违反；2)时间依赖协变量法，引入交互项X×log(t)，若显著则违反。六、计算与综合题（共51分）44.（10分）为检验新型抗生素对细菌存活率的影响，随机分配16皿，实验组8皿平均存活菌落数x̄₁=48，s₁=6；对照组8皿x̄₂=60，s₂=8。假定方差齐性，试在α=0.05下检验抗生素是否降低存活率。答案：H₀:μ₁≥μ₂，H₁:μ₁<μ₂（单侧）合并方差s_p²=[(7×36)+(7×64)]/14=50，s_p=7.07SE=7.07√(1/8+1/8)=3.54t=(4860)/3.54=3.39，df=14，单侧临界t₀.₀₅=1.7613.39<1.761，拒绝H₀，抗生素显著降低存活率。45.（12分）某遗传杂交F2代表现型分离比观测值为圆粒黄色315、圆粒绿色108、皱粒黄色101、皱粒绿色32，总556。试检验是否符合9:3:3:1比例（α=0.05）。答案：期望频数：圆黄=312.75，圆绿=104.25，皱黄=104.25，皱绿=34.75χ²=∑(OE)²/E=(315312.75)²/312.75+…=0.016+0.135+0.107+0.217=0.475df=3，χ²₀.₀₅=7.815，0.475<7.815，不拒绝H₀，符合孟德尔比例。46.（14分）为研究光照强度（低、中、高）与温度（20℃、25℃）对植物光合速率的影响，采用完全随机设计，各组合5次重复。测得双因素ANOVA结果：光照SS=480，温度SS=320，交互SS=150，误差SS=450。（1）完成方差分析表并检验各效应（α=0.05）。（2）若交互显著，简述后续分析策略。答案：（1）来源  df  SS  MS  F  F₀.₀₅光照  2  480 240 9.6 3.37温度  1  320 320 12.8 4.26交互  2  150 75 3.0 3.37误差  24 450 18.75总  29 1400光照、温度、交互均显著。（2）采用简单效应分析，固定温度水平，比较光照；或TukeyHSD比较6组均值。47.（15分）一项生存研究随访40例患者，其中20例接受新疗法，20例接受标准疗法。记录生存时间（月）及结局。KaplanMeier估计显示中位生存期：新疗法=28月，标准疗法=20月。Cox回归结果