EXCEL和SPSS软件在遗传学教学中的应用.doc

EXCEL和SPSS软件在遗传学教学中的应用 罗茂春? 收稿日期：资助项目：龙岩学院遗传学省级精品课程建设项目 ? 收稿日期： 资助项目：龙岩学院遗传学省级精品课程建设项目 作者简介：罗茂春（1961-），福建龙岩人，男，副教授，主要从事遗传学方面的教学和科研，E-mail：lmc@lyun.edu.cn。 （龙岩学院 生命科学学院 364000） 摘要 结合遗传学多媒体教学过程，以举例的形式探讨了EXCEL中相关函数和SPSS统计软件在遗传学教学中关于遗传组合概率运算、概率分布、遗传规律适用以及数量性状变异特征的数据分析处理等方面的渗透应用，以冀丰富遗传教学的教学内容和教学手段，适应现代遗传学教学信息化发展的要求。 关键词 遗传学 教学 EXCEL SPSS 统计软件 遗传学是大学生命科学类专业中最为重要的一门专业基础课，也是高中生物学教学极为重要的内容。遗传学因为其内容抽象难懂，发展迅速，学科（如数学、计算机及生物信息学）交叉性强等原因，使得其教学和学习变得越来越困难。本课程组在大学遗传学教学过程中，结合多媒体技术，将EXCEL电子表格和SPSS统计软件融合到某些教学过程中，一方面，使多媒体内容和形式更加图文并茂，同时也使繁琐的原始数据整合处理以及深奥、抽象的数学过程变得可视化，受到了学生的欢迎，现举例如下。 EXCEL在概率运算中的应用 1 用EXCEL中的BINOMDIST函数计算遗传事件组合概率及分布 遗传事件组合，指的是某两个已知基因型亲本杂交后代在时间和空间上的组合，如多后裔或多产（植物如豌豆和玉米）或多胎（猪）生物物种中后代各种基因型和表现型的分布和组合以及单后裔或单胎生物（如人类遗传）物种连续若干后代基因型和表现型的分布和组合。BINOMDIST 函数是用于处理固定次数的试验或实验问题，返回结果为一元二项式分布的概率，在遗传学教学过程中，该函数可用来计算某一特定遗传事件（如杂交后代中特定基因型合子出现的概率）发生概率和各种遗传事件组合概率，并绘制出概率分布图。BINOMDIST计算遗传概率的方法和步骤：（1）测出双亲某性状或多性状的基因型；（2）后代可能出现的两种基因型或表现型（独立，非此即彼）及各自的概率（p和q，且p＋q＝1）；（3）用EXCEL中得BINOMDIST函数计算概率。具体方法如下，打开电子表格，在一个单元格（cell）中输入“＝BINOMDIST( M，N，P，TRUE/FALSE)”。其中，M表示试验成功次数，N表示独立试验次数，P表示单次试验成功的概率，TRUE/FALSE为逻辑值（选TRUE返回累积分布函数，即至多M次成功的概率，选 FALSE，返回概率密度函数，即M次成功的概率），决定函数输出形式。 如某一性状由一对显性完全的A/a基因控制。两纯合亲本杂交，得到F1代，基因型为Aa；F2代有20个后裔，问这20个后裔表型为aa的分布概率？EXCEL解决这个问题的方法如下：（1）在EXCEL A1单元格中输入“0”，选中A1单元格，鼠标移到单元格右下角至光标变为黑色“＋”字型的填充柄，右键同行拖移20个单元格以上，放开填充柄，弹出一个菜单，选择序列，“终止值”选项卡上填上20，其它选项卡为默认值，单击确定完成填充；（2）选中A2单元格，输入“=BINOMIDIST(A1,20,0.25,FALSE)”，回车即可，然后用鼠标左键同行方向托移填充柄至U2单元格，计算机自动计算出21种组合概率，为 “0.003171212 0.021141413 0.066947808 0.133895615 0.189685455 0.202331152 0.168609293 0.112406195 0.060886689 0.027060751 0.009922275 0 0.000751688 0.000154192 2.56987E-05 3.4265E-06 3.56927E-07 2.79942E-08 1.55524E-09 5.45697E-11 9.09495E-13”；（3）选中B2到U2的区域，用工具栏的“图表向导”中折线图完成图形输出，见图1 图1 F2中20个表型为aa后裔的概论分布图 1．2 用EXCEL中的CHIDIST函数进行卡方检验（Chi-Square Test，2） 2检验作为一种非参数检验的方法在遗传学中起到了非常重要的作用。检验性状分离比符合孟德尔遗传与否，判断两基因连锁与否，都需要进行卡方检验。在EXCEL中进行卡方检验的步骤如下：（1）输入原始数据计算卡方值，见表1（A1:F6区域）；（2）在一空单元格中输入“＝CHIDIST(32.4，3)”，回车后得到概率值（P值）为4.30997E-07，远远小于0.01，从而认