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Guía práctica 7 – Pruebas de hipótesis para variables categóricas Bioestadística 2020 Problema 1 Queremos saber si las características“color de pelo” y “sexo” en roedores son independientes o dependientes. Para esto, tomamos 300 cobayos, seleccionando al azar 100 cobayos machos y 200 cobayos hembras. Los datos se plasman en la siguiente tabla: negro marrón rubio blanco total Macho 32 43 16 9 100 Hembra 55 65 64 16 200 Total 87 108 80 25 300 a) ¿Este es un estudio observacional o experimental? ¿Cómo se da cuenta? b) ¿Cuál es la población de estudio? Cuál es la muestra? ¿Cuál sería el universo? c) ¿Cuál es/ son la/s variable/s? d) ¿De qué tipo es/son? e) Si hace una prueba de hipótesis de independencia, ¿cuál es el parámetro que se pone a prueba? f) Formule, en palabas, las hipótesis estadísticas para la prueba de hipótesis de independencia. g) Calcule el valor del estadístico de prueba h) Calcule los grados de libertad con los que está trabajando. i) A partir de dicho estadístico de prueba, calcule el p-valor j) Grafique la curva de distribución a la cuál ajusta este estadístico de prueba. Y marque el área correspondiente al p-valor. No se olvide de ponerle rótulo a los ejes. k) Si trabaja con el nivel de significancia tradicional ( = 0,05), ¿qué conclusión obtiene de esta prueba de hipótesis? l) ¿Qué tipo de error puede estar cometiendo, en base a la evidencia proporcionada por su muestra? Explíquelo con sus palabras, en términos del problema. m) Si en este estudio resulta que p-valor < , ¿usted podría decir que hay una asociación causal entre el sexo y el color de pelo en cobayos? Explique por qué sí, o por qué no, podría hablarse de causalidad en este caso. Problema 2 A continuación se presentan los datos fenotípicos (color de flor y tipo de semilla) de una F2. Sabemos que Flor amarilla (A) y semilla lisa (L) son los caracteres dominantes, mientras que flor verde (V) y semilla rugosa (R) son los caracteres recesivos. - A-L: 152 plantas - A-R: 39 plantas - V-L: 53 plantas - V-R: 6 plantas Queremos probar si este cruzamiento se ajusta a la distribución 9:3:3:1, para un sistema dialélico con dominancia, planteado en la tercera ley de Mendel. a) ¿Cuál es/ son la/s variable/s? b) ¿De qué tipo es/son? c) Si hace una prueba de hipótesis de bondad de ajuste, ¿cuál es el parámetro que se pone a prueba? d) Formule, en palabas, las hipótesis estadísticas para la prueba de hipótesis de bondad de ajuste. e) Formule, en notación, las hipótesis estadísticas para la prueba de hipótesis de bondad de ajuste. f) ¿En qué caso formulamos las hipótesis estadísticas como un suceso “unión” y en qué caso formulamos las hipótesis estadísticas como un suceso “intersección”? Explique con sus palabras. g) Arme una tabla con las frecuencias (conteos) esperadas y frecuencias (conteos) observadas. h) Calcule el valor del estadístico de prueba i) Calcule los grados de libertad con los que está trabajando. Explique con sus palabras cómo entiende los grados de libertad, en términos del problema. j) A partir de dicho estadístico de prueba, calcule el p-valor. k) Grafique la curva de distribución a la cuál ajusta este estadístico de prueba. Y marque el área correspondiente al p-valor. No se olvide de ponerle rótulo a los ejes. l) Si trabaja con el nivel de significancia tradicional ( = 0,05), ¿qué conclusión obtiene de esta prueba de hipótesis? Escriba una conclusión completa, en términos del problema. m) ¿Qué tipo de error puede estar cometiendo, en base a la evidencia proporcionada por su muestra? Cuánto vale ese error? Problema 3 El cruzamiento entre plantas de cierta especie de fruto rojo y hojas rugosas y plantas de la mista especie de fruto amarillo y hojas lisas produjo toda una descendencia (F1) de plantas, que tiene todas fruto rojo y hojas rugosas. Al cruzar estas F1 entre si se obtuvo la siguiente descendencia (F2) fruto rojo fruto amarillo Total hoja rugosa 877 305 1182 hoja lisa 298 109 407 Total 1175 414 1589 a) ¿Cuál es/ son la/s variable/s? b) ¿De qué tipo es/son? c) ¿Qué gráficos podría hacer para representar esquemáticamente los datos de este tipo? d) ¿ Qué tipo de prueba de hipótesis haría?, ¿cuál es el parámetro que se pone a prueba? e) Formule, en palabas, las hipótesis estadísticas para la prueba de hipótesis. f) Calcule el valor del estadístico de prueba. g) Calcule los grados de libertad con los que está trabajando. h) A partir de dicho estadístico de prueba, calcule el p-valor i) Grafique la curva de distribución a la cuál ajusta este estadístico de prueba. Y marque el área correspondiente al p-valor. No se olvide de ponerle rótulo a los ejes. j) Describa cómo es la curva de distribución a la cual ajusta este estadístico de prueba (en términos de simetría, valores que puede tomar, etc). k) Si trabaja con el nivel de significancia tradicional ( = 0,05), ¿qué conclusión obtiene de esta prueba de hipótesis? Escriba una conclusión completa, en términos del problema. l) ¿Qué tipo de error puede estar cometiendo, en base a la evidencia proporcionada por su muestra? Explíquelo con sus palabras, en términos del problema. Problema 4 Se está estudiando el tipo de herencia del aroma (perfume) en una especie de plantas anuales en la que se dan flores con y sin aroma. Se cruzaron plantas homocigotas de flores aromáticas con plantas homocigotas de flores sin aroma, obteniéndose una descendencia (F1) de plantas híbridas con flores aromáticas. De este resultado podemos deducir que si estamos ante un carácter monogénico, el carácter “aroma” debe ser dominante. Posteriormente, se cruzaron estos híbridos (F1), obteniendo una descendencia (F2) de 152 plantas con flores aromáticas y 10 con flores sin aroma. Si se tratara del caso más sencillo posible, es decir, un único gen con dos alelos y segregación mendeliana, esperaríamos observar en esta descendencia una segregación 3(dominante):1(recesivo) (Segunda ley de Mendel). a) ¿Cuál es/ son la/s variable/s? b) ¿De qué tipo es/son? c) ¿Qué prueba de hipótesis haría?, ¿cuál es el parámetro que se pone a prueba? d) Formule, en palabas, las hipótesis estadísticas para la prueba de hipótesis plantada en el item c. e) Formule, en notación, las hipótesis estadísticas para la prueba de hipótesis plantada en el item c. f) Arme una tabla con las frecuencias (conteos) esperadas y frecuencias (conteos) observadas. g) Calcule el valor del estadístico de prueba. h) Calcule los grados de libertad con los que está trabajando. i) A partir de dicho estadístico de prueba, calcule el p-valor. Explique con sus palabras qué se entiende por p-valor, en el contexto del problema. j) Grafique la curva de distribución a la cuál ajusta este estadístico de prueba. Y marque el área correspondiente al p-valor. No se olvide de ponerle rótulo a los ejes. k) Si trabaja con el nivel de significancia tradicional ( = 0,05), qué conclusión obtiene de esta prueba de hipótesis? Escriba una conclusión completa, en términos del problema. l) ¿Qué tipo de error puede estar cometiendo, en base a la evidencia proporcionada por su muestra? ¿Cuánto vale ese error? Problema 5 En vistas al resultado del problema 4, los investigadores suponen que debe estar sucediendo un fenómeno de epistasis (hay epistasis cuando al interactuar dos genes no alélicos, un alelo de uno de los genes interfiere con la expresión de los dos alelos del otro gen). Si esto fuera correcto, en realidad el carácter “aroma” estaría gobernado por dos genes epistáticos (y no por uno solo), y podría esperarse que la descendencia ajuste a una relación 15:1. Haga la prueba de bondad de ajuste, pero ahora para esta nueva proporción teórica (15:1 para aroma: sin aroma). Plantee las hipótesis estadísticas nula y alternativas correspondientes (ennotación y en palabras). Calcule el estadístico de prueba y en base a eso el p-valor. Concluya (asumiendo = 0,05). Indique qué tipo de error podría estar cometiendo.¿ Cómo podría hacer para bajar esa tasa de error? Problema 6 Indique si los siguientes pares de hipótesis estadísticas para pruebas de bondad de ajuste están correctamente formulados, o no. Si no son correctas, indique por qué y/o cómo lo arreglaría para que estén correctos. a) Hipótesis nula: p(blanco) = 0,65 y p(negro)= 0,35 Hipótesis alternativa: p(blanco) p(negro) b) Hipótesis nula: p(blanco) = 0,25 y p(negro) = 0,25 y p(marrón)=0,50 Hipótesis alternativa: p(blanco) 0,25 y p(negro) 0,25 y p(marrón)0,50 c) Hipótesis nula: �̂(blanco) = 0,25 y �̂(negro) = 0,25 y �̂(marrón)=0,25 y �̂(rojo)=0,25 Hipótesis alternativa: �̂(blanco) 0,25 o �̂ (negro) 0,25 o �̂(marrón) 0,25 o �̂ (rojo)0,25 d) Hipótesis nula: �̂(blanco) > 0,45 y �̂ (negro) < 0,55 Hipótesis alternativa: �̂(blanco) = 0,45 o �̂ (negro) = 0,55 e) Hipótesis nula: p(blanco) = 0,3 y p(negro) = 0,3 y p(marrón)=0,55 y p(azul) = 0,15 Hipótesis alternativa: p(blanco) 0,3 o p(negro) 0,3 o p(marrón) 0,55 o p(azul) 0,15 f) Hipótesis nula: p(violeta) = 1,3 y p(verde) = 2,5 Hipótesis alternativa: p(violeta) 1,3 o p(verde) 2,5 g) Hipótesis nula: p(azul) = 0,3 y p(rosa) = 0,5 y p(amarillo) = 0,2 Hipótesis alternativa: p(azul) 0,3 o p(rosa) 0,5 o p(amarillo) = 0,2
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