实验设计与数据处理课件.pptx

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1、 孟德尔用纯种高茎豌豆与纯种矮茎豌豆作亲本进行杂交，不论用高茎豌豆作母本，还是作父本，杂交后产生的第一代总是高茎的，子一代植株进行自交，在第二代中，除了有高茎的，还有矮茎的，对群体数量进行统计后，分析次比例为3：1。孟德尔又做了其他6对相对性状的杂交试验，观察了数千株豌豆的杂交情况，并进行统计分析，结果都与上述试验结果相同。显性性状与隐性性状的数量比接近于3：1，也就是著名的基因分离定律。第1页/共44页性状性状F2的表现的表现显性显性隐性隐性显性：隐性显性：隐性种子的形状种子的形状圆粒圆粒5474皱粒皱粒18502.96：1茎的高度茎的高度高茎高茎787矮茎矮茎2772.84：1子叶的颜色子

2、叶的颜色黄色黄色6022绿色绿色20013.01：1种皮的颜色种皮的颜色灰色灰色705白色白色2243.15：1豆荚的形状豆荚的形状饱满饱满882不饱满不饱满2992.95：1豆荚的颜色豆荚的颜色（未成熟）（未成熟）绿色绿色428黄色黄色1522.82：1花的位置花的位置腋生腋生651顶生顶生2073.14：1第2页/共44页第3页/共44页基本内容基本内容一、学习本节课的必要性二、实验设计的基本路线三、实验设计的基本原理四、举例讲解（5个重点实例）五、实验误差的控制六、课堂总结七、作业第4页/共44页一、为什么要学习一、为什么要学习实验设计和数据处实验设计和数据处理理 在对一个实际中的问题研

3、究分析前，就如何开展实验，实验方案的具体细节都要进行科学合理的规划和设计。正如盖房子需要图纸一样，做实验也是一样，有了实验设计，一方面保证了实验结果的可靠准确，一方面减少了工作量。在实验结束后，需要对所取得的实验数据进行整理、归类和处理，必要时建立相应的模型，以便于控制和预测。通过实验，我们揭示了自然科学里的客观规律，也激发了探索自然奥秘的欲望，同时，我们也能够利用这些规律为人类造福。第5页/共44页二、实验设计的基本路线二、实验设计的基本路线1、从实际生产实践中发现问题。2、广泛查阅相关的文献资料，寻找解决问题的途径。3、根据现有的条件，设计出一条具有可行性的解决方案。4、对此方案进行反复论

4、证，假设可能出现的情况。5、进行试验。6、实验过程中，根据实际情况对实验方案进行修正。7、实验完成，得出结论。8、把得到的结论，应用到实践中去。第6页/共44页三、实验设计的基本原则三、实验设计的基本原则1、对照原则：空白对照、标准对照、实验对照、自身对照和历史对照。2、重复原则：即研究对象要有一定的数量，或者说样本含量应足够。3、随机化原则：即应保证每个实验对象都有同等机会进入实验或接受某种处理。4、均衡原则：即各处理组非实验因素的条件基本一致，以消除其影响。第7页/共44页四、举例讲解四、举例讲解例1：研究不同用量保水剂在西瓜无土栽培中的节水节肥效果。首先进行正交试验设计：表1 试验中各个

5、处理的水用量，肥用量及保水剂用量处理保水剂用量/%水肥相对用量/%CK0100T1085T2070T30.6100T40.685T50.670T61.2100T71.285T81.270第8页/共44页 正交试验设计是研究多因素多水平的一种设计方法，它是根据正交性从全面试验中挑选出部分有代表性的点进行试验，这些有代表性的点具备了“均匀分散，齐整可比”的特点，正交试验设计是分式析因设计的主要方法，是一种高效率、快速、经济的实验设计方法。第9页/共44页表表2 不同保水剂和水肥组合对西瓜株高、叶面积、茎粗及叶绿素含量的影响不同保水剂和水肥组合对西瓜株高、叶面积、茎粗及叶绿素含量的影响 处理处理 株

6、高株高/m/m叶面积叶面积/cm/cm2 2茎粗茎粗/cm/cm 叶绿素含量叶绿素含量/mg.g/mg.g-1-1CKCKT1T1T2T2T3T3T4T4T5T5T6T6T7T7T8T82.342.342.252.252.062.062.432.432.332.332.202.202.322.322.332.332.282.28162.23162.23151.48151.48145.37145.37168.54168.54165.43165.43158.27158.27163.26163.26167.34167.34168.35168.350.720.720.680.680.570.570.7

7、50.750.730.730.650.650.710.710.710.710.730.732.172.172.152.152.142.142.162.162.332.332.142.142.052.050.230.230.170.17第10页/共44页 实验测量和计算数据是科技论文的核心内容，三线表作为数据表述主要形式之一的表格，因具有鲜明的定量表达量化信息的功能而被广泛采用。三线表以其形式简洁、功能分明、阅读方便而在科技论文中被推荐使用。三线表通常只有3条线，即顶线、底线和栏目线，没有竖线。其中顶线和底线为粗线，栏目线为细线。当然，三线表并不一定只有3条线，必要时可加辅助线，但无论加多少条辅

8、助线，仍称做三线表。三线表三线表第11页/共44页三线表的绘制方法三线表的绘制方法在一个word文档里操作如下：表格“插入”“表格”输入行数和列数，点击确定点击表格左上角的小方块，全选表格右击，选择“边框和底纹”在预览框内，将顶线点击1次在宽度选项里面选择1 磅在预览框内，将顶线点击1次，使之加粗，再点击底线，使之加粗，点击每一条竖线，使他们消失将除了第一行的全部表格选中，右击，选择“边框和底纹”在预览框内单击“中间的横线”，让其消失，点击确定点击表格左上角的小方块，全选表格选择“单元格对齐方式”，单击最中间的一个键 输入数据完成第12页/共44页第13页/共44页第14页/共44页第15页/

9、共44页第16页/共44页第17页/共44页第18页/共44页第19页/共44页例2：调查某大学女大学生新生的血清蛋白含量，随机从名单中挑选100名，不考虑其外貌、专业、年龄，测定她们的血清蛋白含量（g/L），结果如下：74.374.374.374.364.364.376.576.574.374.374.774.770.470.472.772.776.576.571.271.273.573.575.875.875.875.870.470.476.576.565.065.077.277.273.573.572.772.769.769.773.573.565.065.080.380.371.271

10、.277.677.676.576.568.868.873.573.577.277.268.068.075.875.874.374.369.769.781.281.267.367.381.681.667.367.372.772.783.483.473.573.575.875.871.271.274.374.375.075.072.072.075.475.467.367.381.681.675.075.075.075.068.868.869.769.773.573.570.470.475.075.072.772.767.367.370.370.376.576.572.072.076.576.568

11、.068.073.573.568.068.074.374.372.772.772.772.774.374.370.470.464.364.370.470.473.573.575.875.874.074.073.573.567.267.278.578.573.573.575.875.875.875.871.271.275.075.075.875.872.072.079.579.576.576.573.573.579.579.565.065.080.380.381.281.272.072.068.868.876.576.573.573.572.772.775.075.070.470.474.374

12、.369.769.7第20页/共44页血清蛋白血清蛋白含量含量出现次数出现次数概率概率血清蛋白血清蛋白含量含量出现次数出现次数概率概率64.364.31 11/100=1%1/100=1%75.075.07 77%7%65.065.02 22/100=2%2/100=2%75.475.41 11%1%67.267.21 11%1%75.675.61 11%1%67.367.34 44%4%75.875.85 55%5%68.068.02 22%2%76.576.57 77%7%68.868.83 33%3%77.277.22 22%2%69.769.73 33%3%77.677.61 11%1

13、%70.370.31 11%1%78.078.01 11%1%70.470.46 66%6%78.878.83 33%3%71.271.24 44%4%79.579.53 33%3%72.072.07 77%7%80.380.31 11%1%72.772.77 77%7%80.580.52 22%2%73.573.5111111%11%81.281.21 11%1%74.074.01 11%1%81.681.62 22%2%74.374.38 88%8%83.483.41 11%1%74.774.71 11%1%总数总数100100100.0100.0第21页/共44页 从此表中可见，女大一新

14、生血清蛋白含量的变异情况，即血清蛋白最高为83.4g/L,最低为64.3g/L，平均为73.3g/L.由频次分布可见73.5g/L出现的频次最高为11。第22页/共44页例3：比较不同倍性水稻的谷粒性状（数据见excel表格），利用excel，求出最大值、最小值、平均数和标准差。标准差（s），也称标准偏差，是各数据偏离平均数的距离的平均数，用s表示，英文名称standard deviation(SD),标准差反映一个数据集的离散程度，平均数相同的，标准差未必相同，标准差越大，说明数据的离散程度越大，距离平均值越远，越不精确，反之，标准差越小，代表实验的数据越精确。第23页/共44页通过通过ex

15、cel的计算，填下列表格的计算，填下列表格谷粒长谷粒长谷粒宽谷粒宽谷粒厚谷粒厚二倍体二倍体四倍体四倍体增减率增减率7.34 7.34 7.86 7.867.580.167.580.168.24 8.24 9.14 9.148.730.228.730.22+15.17%+15.17%2.22 2.22 2.5 2.52.360.062.360.062.44 2.44 2.76 2.762.590.12.590.1+9.75+9.751.38 1.38 1.9 1.91.740.151.740.152.04 2.04 2.3 2.32.160.072.160.07+24.14%+24.14%最小值

16、：MIN 最大值：MAX 平均值：AVERAGE 标准差：STDEV第24页/共44页函数计算的一般方法：打开一个excel表格，选择一个打算存放数据的空白格单击“自动求和”选择“其他函数”选择自己需要的那个函数，点击确定用鼠标选择需要进行计算的数据集，点击确定计算结果就在最开始选择的那个空白格里了。第25页/共44页第26页/共44页第27页/共44页第28页/共44页例4：酪酸菌能够在数量或种类上补充肠道内的正常微生物菌落，调整或维持肠道内微生态平衡，产生多种酶类和维生素，提高动物对饲料的利用率。选用10月龄的种鸭1000只，随机平均分为试验组和对照组，对照组基础日粮参照种鸭饲养标准配制，

17、试验组在对照日粮基础上添加0.2%酪酸菌。在1-34天试验组添加酪酸菌，35天后试验组恢复为基础日粮。日产蛋率=每日实际产蛋数/种鸭只数100%第29页/共44页利用利用excel绘制折线图：绘制折线图：第30页/共44页绘制折线图的方法：在excel表格里，将数据全部选中点击图表向导选择“折线图”，点击下一步看数据区域无误，点击下一步输入图表标题、X轴、Y轴的名称，点击下一步点击完成将图表的标题移动到最下面，并根据需要，对图进行调整。第31页/共44页第32页/共44页第33页/共44页例5：以天然中草药为原料制备的防腐保鲜剂以其广谱、高效、无毒副作用、无化学残留和污染，深受广大消费者的青睐

18、。分别用高良姜提取液、大黄提取液、高良姜提取液与大黄复合提取液浸泡新采摘的甜樱桃5min，每500克装一袋，每个处理为3袋，并重复3次，以蒸馏水浸泡5min为对照。每隔三天，从每个袋子中取5个果子进行Vc含量测定。第34页/共44页如下方式填写数据，按照上一例中折线图的做法，却绘制成下图：第35页/共44页调整方式，如此输入数据，再次绘制折线图：调整方式，如此输入数据，再次绘制折线图：第36页/共44页 我们用同一组数据，绘制柱状图，比我们用同一组数据，绘制柱状图，比较同一组数据的较同一组数据的2种不同作图效果：种不同作图效果：第37页/共44页 柱状图作图方法：在excel表格里，将数据全部选中点击图表向导选择“柱状图”，点击下一步看数据区域无误，点击下一步输入图表标题、X轴、Y轴的名称，点击下一步点击完成将图表的标题移动到最下面，并根据需要，对图进行调整。第38页/共44页第39页/共44页第40页/共44页五、实验误差的控制五、实验误差的控制1、校正仪器2、采用科学的实验设计 设置重复实验 随机化实验 局部控制实验 对照实验 对比性实验六、课堂小结六、课堂小结第41页/共44页七、作业七、作业1、实验设计的基本原则2、正交试验设计3、三线表4、标准差第42页/共44页O(_)O谢谢谢谢O(_)O 谢谢！谢谢！第43页/共44页感谢您的观看！第44页/共44页