- •Б.Л. Козловский, о.Ю. Ермолаева математические методы в биологии
- •Модуль 1. Составление вариационных рядов
- •2. Расчет точечных характеристик выборочной совокупности
- •Найдите выборочные среднее арифметическое и среднее квадратическое отклонение для этого вариационного ряда (15 баллов).
- •Определите среднюю высоту лапландской сосны. Вычислите ошибку средней и ошибку дисперсии для этой выборочной совокупности (15 баллов).
- •Вычислите выборочные среднюю арифметическую, дисперсию, среднее квадратическое отклонение. Определите ошибку средней, ошибку дисперсии (15 баллов).
- •5. В результате определения массы зерен пшеницы - ежовки (в мг) был построен следующий вариационный ряд:
- •(15 Баллов).
- •15. На свиноферме зарегистрировано 68 опоросов. Количество поросят, полученных от каждой свиноматки, варьировало следующим образом:
- •16. Годовой удой 80 коров, содержащихся на ферме, распределился следующим образом:
- •(20 Баллов).
- •18. У 1060 студентов исследовали биение пульса. Колебания были от 43 до 108 ударов в минуту. Данные были сгруппированы в следующий вариационный ряд:
- •19. В 1932 г. В г. Москве масса мальчиков при рождении составила:
- •20. Результаты промеров длины хвоста курдючных валахских овцематок в возрасте 4 года и старше распределились в следующий ряд:
- •Рассчитайте среднюю длину хвоста у курдючных валахских овцематок и остальные статистики для этого ряда (15 баллов).
- •21. Результаты промеров обхвата хвоста 775 курдючных валахских овцематок в возрасте 4 и старше лет было следующее:
- •22. Определите среднюю длину хвоста оленьих мышей Peromyscus maniculatus, взятых из разных мест сша по следующим трем выборкам:
- •3. Вычисление доверительных интервалов статистических параметров
- •4. Статистические гипотезы и их проверка
- •5. Расчет показателей корреляции
- •Задачи для самостоятельного решения.
- •22. Изучали зависимость окраски стебля нивяника обыкновенного в популяции от географической широты. Были получены следующие данные:
- •6. Основы ДисперсионнОго анализА
22. Изучали зависимость окраски стебля нивяника обыкновенного в популяции от географической широты. Были получены следующие данные:
х |
56,0 |
56,1 |
57,5 |
58,5 |
59,2 |
60,2 |
61,0 |
62,0 |
63,0 |
64,5 |
y |
0,0 |
4,0 |
4,5 |
6,0 |
7,0 |
11,0 |
14,0 |
25,0 |
24,0 |
26,0 |
где, х - процент растений со стеблем, интенсивно окрашенным антоцианом, у – географическая широта в градусах. Определите, насколько согласованы оценки? (30 баллов).
23. Определите, существует ли связь между составом флор двух территорий (х и у), описанных по содержанию видов (в % от общего числа)? В число лидирующих семейств входили следующие: сложноцветные (1), бобовые (2), злаки (3), крестоцветные (4), губоцветные (5), гвоздичные (6), зонтичные (7), норичниковые (8), лилейные (9), бурачниковые (10), осоковые (11), маревые (12).
Семейство |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
12 |
х |
10,7 |
12,5 |
11,8 |
6,6 |
3,0 |
4,6 |
2,4 |
2,5 |
3,1 |
2,6 |
3,0 |
3,6 |
у |
12,9 |
13,2 |
5,1 |
5,4 |
7,3 |
4,2 |
5,6 |
4,1 |
4,8 |
3,4 |
1,1 |
2,0 |
(30 баллов).
24. Полоскание с хлоргексидином предотвращает образование зубного налета, но имеет вкус, который трудно назвать приятным, кроме того, оно окрашивает зубы. Полоскание на основе хлорида аммония приятнее на вкус, не окрашивает зубы; однако считается, что оно менее эффективно. Ученые сравнили эффективность двух видов полоскания. Участники исследования полоскали рот одним из растворов, после чего зубной налет отделяли и взвешивали. Опыт проводился 48 часов: за меньший срок налет не успевал накопиться в количестве, достаточном для точного взвешивания. Исследователей больше интересовало образование налета за 24 часа, поэтому в середине опыта налет оценивали визуально по специально разработанной шкале. Чтобы оценить точность визуальных оценок, их проводили и на 48-м часу и сравнивали с результатами взвешивания. Результаты сопоставления двух способов оценки зубного налета представлены в таблице.
Визуальная оценка зубного налета, балл |
Сухой вес зубного налета, мг |
25 |
2,7 |
32 |
1,2 |
45 |
2,7 |
60 |
2,1 |
60 |
3,5 |
65 |
2,8 |
68 |
3,7 |
78 |
8,9 |
80 |
5,8 |
83 |
4,0 |
100 |
5,1 |
110 |
5,1 |
120 |
4,8 |
125 |
5,8 |
140 |
11,7 |
143 |
8,5 |
143 |
11,1 |
145 |
7,1 |
148 |
14,2 |
153 |
12,2 |
Насколько, судя по этим данным, можно полагаться на визуальный способ оценки? (40 баллов).
25. Наиболее точную оценку объема левого желудочка дает рентгеноконтрастная вентрикулография — метод, требующий катетеризации сердца, а потому дорогой и небезопасный. Продолжается поиск методов, не требующих катетеризации. Был исследован метод оценки объема левого желудочка по данным изотопной вентрикулографии с внутривенным введением изотопа.
Конечно-диастолический объем |
Конечно-систолический объем | ||
Изотопная вентрикулография |
Рентгеноконтрастная вентрикулография |
Изотопная вентрикулография |
Рентгеноконтрастная вентрикулография |
75 |
101 |
30 |
47 |
48 |
75 |
35 |
35 |
126 |
126 |
52 |
49 |
93 |
106 |
23 |
23 |
201 |
195 |
103 |
88 |
260 |
265 |
182 |
173 |
40 |
60 |
14 |
12 |
293 |
288 |
166 |
163 |
95 |
94 |
27 |
29 |
58 |
67 |
24 |
25 |
91 |
81 |
50 |
25 |
182 |
168 |
139 |
131 |
91 |
89 |
50 |
49 |
88 |
102 |
40 |
44 |
161 |
150 |
57 |
60 |
118 |
94 |
41 |
18 |
120 |
129 |
48 |
40 |
Хорошо ли согласуются результаты? (35 баллов).
26. Ожирение по мужскому типу предрасполагает к развитию инсулинонезависимого сахарного диабета. Однако далеко не у всех людей с ожирением развивается инсулиненезависимый сахарный диабет. Необходимо действие дополнительного фактора, предположительно генетического. Группа ученых исследовала связь чувствительности к инсулину и отношения объема талии к объему бедра (показатель типа ожирения). В исследование вошло 15 мужчин, у которых не было родственников первой степени с артериальной гипертонией (1 -я группа) и 15 мужчин, у которых такие родственники были (2-я группа).
1-я группа |
2-я группа | ||
Отношение - объема талии к объему бедра
|
Индекс чувстви тельности к инсулину |
Отношение объема талии к объему бедра |
Индекс чувстви- тельности к инсулину |
0,775 |
1,322 |
0,800 |
1,000 |
0,800 |
1,301 |
0,810 |
0,699 |
0,810 |
1,130 |
0,850 |
0,978 |
0,800 |
0,929 |
0,875 |
0,398 |
0,850 |
1,021 |
0,850 |
0,602 |
0,860 |
1,000 |
0,870 |
0,760 |
0,925 |
1,106 |
0,910 |
0,989 |
0,900 |
0,954 |
0,925 |
0,903 |
0,925 |
0,813 |
0,925 |
0,778 |
0,945 |
1,041 |
0,940 |
0,628 |
0,945 |
1,021 |
0,945 |
0,929 |
0,950 |
0,978 |
0,960 |
0,954 |
0,975 |
0,740 |
1,100 |
0,929 |
1,050 |
0,778 |
1,100 |
0,653 |
1,075 |
0,574 |
0,990 |
0,352 |
Одинакова ли связь показателей в обеих группах? (50 баллов).
27. В интервале с 1999 по 2010 гг. проводилось сравнительное изучение двух сортов озимой пшеницы (А и Б) по урожайности. Урожайность сорта А составила по годам 47; 40; 35; 50; 33; 30; 44; 41; 42; 51; 40; 40 ц/га, соответственно. Урожайность сорта Б 42; 43: 39; 41; 40; 42; 45; 40; 43; 46; 41; 42 ц/га, соответственно. При этом 2001, 2003 и 2004 гг. были засушливыми, 1999, 2002 и 2008 гг. влажными, остальные годы умеренно влажными. Какой из сортов является более предпочтительным для районирования и почему? Можно ли ожидать от этих сортов урожайность 55 ц/га? (55 баллов).
28. На звероферме изучалась связь возраста самок лисицы с количеством щенков в помете. Самки лисицы возрастом 3, 7, 5, 10, 4, 8, 3, 9, 11, 2, 6, 3, 7, 5, 10, 4, 2, 8, 9, 5после спаривания с одним и тем же самцом принесли следующее количество щенков 3, 4, 5, 2, 4, 3, 3, 3, 1, 2, 5, 2, 5, 5, 1, 4, 2, 4, 2, 3. Существует ли значимая связь между возрастом самки и количеством щенков в помете? (30 баллов).