Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

Volkova EM Kaspirovich DA Genetika s osnovami biometrii EUMK

.pdf
Скачиваний:
18
Добавлен:
08.09.2023
Размер:
10.48 Mб
Скачать

Генетика с основами биометрии

Выполнение задания

1.В группе случайно отобранных животных, представленных в задании, найти максимальное (max.) и минимальное (min.) значение вариант.

2.Найти разницу между этими величинами (лимит).

3.Определить число классов вариационного ряда. Рекомендуется брать при следующем числе вариант: 25-40, 40-60, 60-100, 100-200, соответственно следующее число классов – 6, 6-8, 7-10, 8-12.

4.Найти величину классного промежутка (К), которая определяется

следующим образом:

К =ÏолесÃÓ

Например, К =

Полученное число (383) округляют в большую сторону до целого (К=

400).

5. По прилагаемой форме построить кла ы вариационного ряда.

В начале первого класса запи ывает я округленное минимальное (3100)

значение признака. К этой в личине прибавля т я классный промежуток (К) – получается начало второго класса (3500).

Конец первого класса получают пут м уменьшения на 1; 0,1 или 0,01

начало второго класса.

Классы

Разноска

Частоты f

Отклонения a

fa

fa2

п/п

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3100-3499

 

 

 

 

 

3500-3899

 

 

 

 

 

3900-4299

 

 

 

 

 

4300-4299

 

 

 

 

 

и т.д.

 

Σn

 

Σ fa

Σ fa2

Так строят классы до тех пор, пока в последний класс сможет попасть

животное максимальной величиной признака.

6. Разнести животных по классам в соответствии с величиной их

признака.

Для этого просматриваем величины признака по порядку, начиная с

первой.

Находим класс, в который должна входить величина. В соответствующем классе ставят об этом отметку:

. – одна, : -две, : -три, :: -четыре, :: -пять, : : -шесть, : : -семь, : : -восемь, : : -девять, : : -десять и т.д. Затем значки переводят в цифры.

7. В колонке, обозначенной буквой f ставится число животных в каждом классе.

Полесский государственный университет

331

Генетика с основами биометрии

8. Определить класс условной средней (А). Это класс в середине ряда или близкий к нему, но с максимальным числом животных. Его обозначают 0 (ноль). Ставят это значение в колонке «а», (а – отклонение от условной средней). Верхние от нуля классы нумеруют по порядку от 1 и выше с отрицательным знаком, вниз от 1 и ниже с положительным знаком.

А – среднее значение нулевого класса (начало класса плюс половина классного промежутка).

9. Найти значение произведений fа в каждом классе.

10.

Найти сумму произведений – Σ fа с учетом знака + или – (колонка

обозначена fа).

 

 

ÏолесÃÓ

11.

В колонке, обозначенной fа2 , найти по каждому классу произведение

fа на а.

 

 

 

 

 

12.

Найти сумму произведений - Σ fа2.

13.

Найти значение средней арифметической пользуясь формулой:

Х =

 

 

14.

Определить среднее квадратиче кое (δ) по формуле:

δ = ±

, где

 

 

-

сумма разности квадратов между каждым показателем и

средней арифметической в личиной ( умма квадратов отклонений); n - объем выборки (число изм р ний или испытуемых).

Если число измерений не бо 30, т. . n≤30, используется формула: δ = ±

15.Определить к эффициент вариации (Сv) по формуле:

Cv =

16.Определить шибку средней арифметической по формуле: m = ±

Выполнение задания:

п/п

Значение признака Х

Хi-X

(Хi-X)2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Σn=

Σ Хi-X=

Σ(Хi-X)2=

А = Х = δ =

Cv =

Выводы:

Полесский государственный университет

332

Генетика с основами биометрии

Лабораторная работа № 22

ТЕМА: Корреляционная зависимость. Коэффициент корреляции (2 часа)

ЦЕЛЬ РАБОТЫ: изучить корреляционную зависимость, основные понятия и формулы для расчета коэффициента корреляции, рассчитать коэффициент корреляции между двумя переменными.

КРАТКИЕ ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ СВЕДЕНИЯ:

степеньÏолесÃÓвзаимосвязи двух переменных между собой. Он может варьировать в пределах от -1 (отрицательная корреляция) до +1 (положительная корреляция).

Корреляция (от лат. correlatio), корреляционная зависимость

взаимозависимость двух или нескольких случайных величин. Суть ее

заключается в том, что при изменении значения одной переменной происходит закономерное изменение (уменьшению или увеличению) другой(- их) переменной(-ых).

При расчете корреляций пытаются определить, существует ли статистически достоверная связь между двумя или несколькими переменными в одной или нескольких выборках. Например, взаимосвязь между ростом и весом детей, взаимосвязь между у певаемо тью и результатами выполнения

теста IQ, между стажем работы и производит льно тью труда.

 

Важно понимать, что

корр ляционная

зависимость

отражает

только взаимосвязь между

п р м нными и не

говорит о

причинно-

следственных связях. Наприм р, с и бы иссл дуемой выборке между ростом

и весом человека существова а корр ляционная зависимость то, это не

значило бы, что вес яв яется причиной роста человека, иначе сбрасывая

лишние кил граммы р ст че века также уменьшался. Корреляционная связь

лишь говорит

взаим связанности данных параметров, причем в данной

конкретной выб рке, в друг й выборке мы можем не наблюдать полученные

корреляции.

 

Показатель корреляции.

Коэффициент корреляции (r) характеризует величину отражающую

Если коэффициент корреляции равен 0 то, это говорит об отсутствии корреляционных связей между переменными. Причем если коэффициент корреляции ближе к 1 (или -1) то говориться сильной корреляции, а если

ближе к 0, то о слабой.

При положительной корреляции увеличение (или уменьшение) значений одной переменной ведет к закономерному увеличению (или уменьшению) другой переменной т.е. взаимосвязи типа увеличениеувеличение (уменьшение-уменьшение).

Полесский государственный университет

333

Генетика с основами биометрии

При отрицательной корреляции увеличение (или уменьшение) значений одной переменной ведет к закономерному уменьшению (или увеличению) другой переменной т.е. взаимосвязи типа увеличениеуменьшение (уменьшение-увеличение).

Корреляция (синонимы): соотношение, соотнесение, взаимосвязь, взаимозависимость, взаимообусловленность, взаимосоответствие.

Например, измеряем рост и вес человека, каждое измерение представлено точкой в двумерном пространстве:

ПоложительнаяÏолесÃÓкорреляция

Несмотря на то, что в ичины носят случайный характер, в общем

наблюдается некоторая зависимость в личины коррелируют.

В данном учае это по ожительная корреляция (при увеличении

одного параметра вт р й т же уве ичивается). Возможны также такие случаи:

Отрицательная к рреляция Отсутствие корреляции

Методами корреляционного анализа решаются следующие задачи:

1)Взаимосвязь. Есть ли взаимосвязь между параметрами?

2)Прогнозирование. Если известно поведение одного параметра, то

Полесский государственный университет

334

Генетика с основами биометрии

можно предсказать поведение другого параметра, коррелирующего с первым. 3) Классификация и идентификация объектов. Корреляционный анализ

помогает подобрать набор независимых признаков для классификации.

ХОД РАБОТЫ:

Задание 1. Определите взаимосвязь двух переменных: агрессивности и IQ у школьников по полученным данным тестирования.

№ Данные по агрессивности Данные по IQ (YIQ) (Xagr)

1

24

100

 

ÏолесÃagr IQ. Ó

2

27

115

3

26

117

4

21

119

5

20

134

6

31

94

7

26

105

8

22

103

9

20

111

10

18

124

11

30

122

12

29

109

13

24

110

14

26

86

1. Вычис ить сумму значений Xagr и YIQ.

2. Вычис ить среднее арифметическое для Xagr и YIQ.

3. Вычислить для каждого испытуемого отклонения от среднего арифметическ го для X и Y

4.В звести в квадрат каждое отклонение.

5.Рассчитать сумму квадратов отклонений.

6.Рассчитать для каждого наблюдения произведение разности среднего арифметического и значения.

7.Рассчитать сумму (Xagr - Xagr среднее)×(XIQ – XIQ среднее).

8.Подставить полученные значения в формулу коэффициента

корреляции Пирсона:

r xy =

 

где X – значения переменной X; Y – значения переменной Y;

Xсреднее – среднее арифметическое для переменной X;

Полесский государственный университет

335

Генетика с основами биометрии

Yсреднее – среднее арифметическое для переменной Y.

9. Сделайте вывод в соответствии с таблицей значений величин коэффициента корреляции.

Таблица1. – Анализ силы связи между переменными

 

Значение

Интерпретация

 

 

от 0 до 0,3

очень слабая

 

 

 

от 0,3

до 0,5

слабая

 

 

 

 

ÏолесÃÓ

от 0, 5 до 0,7

средняя

от 0,7

до 0, 9

высокая

от 0,9

до 1

очень высокая

При отрицательной корреляции значения илы вязи между переменными меняют на противоположные.

Полесский государственный университет

336

Генетика с основами биометрии

Лабораторная работа № 23

ТЕМА: Дисперсный анализ. Тест Стьюдента. t-распределение (2 часа)

ЦЕЛЬ РАБОТЫ: научиться вычислять t-критерий Стьюдента для

независимых выборок.

КРАТКИЕ ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ СВЕДЕНИЯ:

 

 

 

Дисперсионный анализ

метод

в математической

статистике,

ÏолесÃÓ

 

направленный на поиск зависимостей в экспериментальных данных путѐм

исследования значимости различий

в средних значениях.

В

отличие от t-

критерия позволяет сравнивать

средние

значения трѐх

и

более групп.

Разработан Р. Фишером для

анализа

результатов

экспериментальных

исследований.

 

 

 

 

 

 

 

Простейшим случаем дисперсионного

анализа

является

одномерный

однофакторный анализ для двух или не кольких независимых групп, когда все группы объединены по одному признаку. В ходе анализа проверяется нулевая гипотеза о равенстве средних. При анализе двух групп дисперсионный анализ тождественен двухвыборочному t-крит рию Стьюдента для независимых выборок, и величина F-статистики равна квадрату соответствующей t- статистики.

Нулевая гипотеза гипот за, которая проверяется на согласованность с имеющимися выборочными (эмпирич скими) данными. Часто в качестве нулевой гип тезы выступают гипотезы об отсутствии взаимосвязи или корреляции между исс едуемыми переменными, об отсутствии различий (однородн сти) в распреде ениях (параметрах распределений) двух и/или более выб рках. В стандартном научном подходе проверки гипотез исследователь пытается п казать несостоятельность нулевой гипотезы, несогласованность еѐ имеющимися опытными данными, то есть отвергнуть гипотезу. При этом подразумевается, что должна быть принята другая, альтернативная (конкурирующая), исключающая нулевую, гипотеза.

Используется при статистической проверке.

 

 

 

t-критерий

Стьюдента

общее

название

для

класса

методов статистической проверки гипотез (статистических

критериев),

основанных на распределении

Стьюдента.

Наиболее

частые

случаи

применения t-критерия связаны с проверкой равенства средних значений в двух выборках.

t-статистика строится обычно по следующему общему принципу: в числителе случайная величина с нулевым математическим ожиданием (при выполнении нулевой гипотезы), а в знаменателе – выборочное стандартное отклонение этой случайной величины, получаемое как квадратный корень из

Полесский государственный университет

337

Генетика с основами биометрии

несмещенной оценки дисперсии.

ХОД РАБОТЫ:

Задание 1. Сравнить между собой результаты выполнения тестов на внимание в двух группах. Узнать, различаются ли группы между собой, и

вычислить t-критерий Стьюдента для независимых выборок.

 

 

Результаты группы №1 (сек.)

Результаты группы №2 (сек.)

 

1

 

 

 

30

 

 

46

 

 

2

 

 

 

45

 

 

49

 

 

3

 

 

 

31

 

 

52

 

 

4

 

 

 

38

 

 

55

 

 

5

 

 

 

34

 

 

56

 

 

6

 

 

 

36

 

 

40

 

 

7

 

 

 

31

 

 

47

 

 

8

 

 

 

30

 

 

51

 

 

9

 

 

 

49

 

 

58

 

 

10

 

 

50

 

 

46

 

 

11

 

 

51

 

 

46

 

 

12

 

 

46

 

 

56

 

 

13

 

 

41

 

 

53

 

 

14

 

 

37

 

 

57

 

 

15

 

 

36

 

 

44

 

 

16

 

 

34

 

 

42

 

 

17

 

 

33

 

 

40

 

 

18

 

 

49

 

 

58

 

 

19

 

 

32

 

 

54

 

 

20

 

 

46

 

 

53

 

 

21

 

 

41

 

 

51

 

 

22

 

 

44

 

 

57

 

 

23

 

 

38

 

 

56

 

 

24

 

 

50

 

 

44

 

 

25

 

 

37

 

 

42

 

 

26

 

 

39

 

 

49

 

 

27

 

 

40

 

 

50

 

 

28

 

 

46

 

 

55

 

 

29

 

 

42

 

 

43

 

1.

Внесите данные в таблицу.

2.

ÏолесÃÓРассчитать среднее арифметическое, стандартное отклонение и

количество человек в каждой группе.

3.

Вычисляем эмпирическое значения по формуле t-критерия

Стьюдента для независимых выборок:

t =

Полесский государственный университет

338

Генетика с основами биометрии

где М1 среднее арифметическое первой выборки; М2 среднее арифметическое второй выборки; δ1 стандартное отклонение первой выборки; δ2 стандартное отклонение второй выборки;

N1 – объем первой выборки;

N2 – объем второй выборки.

4.Вычисляем степени свободы:

df = N1+N2 - 2

 

 

 

 

 

ÏолесÃÓ

 

5.

Определяем

по таблице

критических

значений

t-

Стьюдента уровень значимости.

 

 

 

6.

Делаем вывод

наличии различий между группами.

 

Полесский государственный университет

339

Генетика с основами биометрии

Литература

1.Асанов, А.Ю. Основы генетики: учебник для студ. учреждений высшего профессионального образования / А.Ю. Асанов, Н.С. Демикова, В.Е. Голимбет. – М.: «Академия», 2012. – 288 с.: ил.

2.Бакай, А.В. Генетика / А.В. Бакай, И.И. Кочиш, Г.Г. Скрипниченко. –

М.: Колос, 2007. – 448 с.: ил.

3.Бекиш, Р.В. Генетика с основами биометрии: учебно-методическое пособие по выполнению контрольных работ для студентов факультета заочного обучения по специальности 1-74 03 01 "Зоотехния" / Р. В. Бекиш, М.

В. Красюк; УО "Витебская ордена "Знак почета" государственная академия

студентовÏолесÃÓвысших учебных заведений / С. Г. Инге-Вечтомов. – 2-е изд. – СПб.: Издательство Н-Л, 2010. – 720 с.

ветеринарной медицины". – Витебск: ВГАВМ, 2008. – 28 с.

4. Бокуть, С.Б. Молекулярная биология: молекулярные механизмы

хранения, воспроизведения и реализации генетической информации / С.Б.

Бокуть, Н.В. Герасимович, А.А. Милютин. – Мн.: Высш. шк., 2005.

 

5.

Гайсинович, А.Е. Зарождение и развитие генетики / А.Е. Гайсинович.

– М.: Наука, 1999.

 

 

 

 

6.

Генетика: учебник / В. И. Иванов [и др.]; ред. В. И. Иванов. – М.:

Академкнига, 2007. - 638 с.

 

 

 

7.

Генетика:

учебно-м тодич кое

по обие

для

студентов

биотехнологического факульт та / А. В. Вишневец [и др.]; УО "Витебская ордена "Знак почета" государств нная акад мия ветеринарной медицины – Витебск: ВГАВМ, 2012. – 92 с.

8. Генетика: учебное пособие / А. А. Жученко. – М.: КолосС, 2006. – 480

с.

9. Ермишин, А.П. Би техно огия. Биобезопасность. Биоэтика / А.П.

Ермишин, В.Е. П д исских, Е.В. Воронова. – Мн.: Тэхналогiя, 2005.

10. Ефрем ва, В.В. Генетика: учебник / В. В. Ефремова, Ю. Т. Аистова. – Р ст в н/Д: Феникс, 2010. – 248 с.

11. Жимулев, И.Ф. Общая и молекулярная генетика: учебное пособие /

Ю. Д. Жимулев. - 4-е издание, стереотипное третьему. – Новосибирск: Сибирское университетское издательство, 2007. – 479 с.

12.

Зорина, З.А. Основы этологии и генетики поведения / З.А. Зорина,

И.И. Полетаева, Ж.И. Резникова. – М.: Изд-во МГУ: Высш. шк., 2002.

13.

Инге-Вечтомов, С.Г. Генетика основами селекции: учебник для

14.Картель, Н.А. Генетика: энциклопедический словарь / Н. А. Картель, Е. Н. Макеева, А. М. Мезенко. – Минск: Беларуская навука, 2011. – 992 с.

15.Медицинская биология и общая генетика: учебник / Р.Г. Заяц [и

др.]. – Минск: Выш. шк., 2011. – 496 с.: ил.

Полесский государственный университет

340