TESTE DE
PROPORÇÕES GENÉTICAS
QUI-QUADRADO
Tópicos
Introdução
Entre os testes de avaliação de hipóteses genéticas o teste de x² tem se mostrado bastante útil e eficiente, pois leva em consideração os desvios ocorridos entre valores previstos e observados e é sensível ao tamanho da amostra.
A variável aleatória e contínua v, que tem distribuição de x² é definida como sendo o quadrado da variável u de distribuição normal reduzida ou seja:
v = u²
Como u tem média zero 0 e variância 1,0, a variável v necessariamente passa pela origem e, por ser o quadrado de u, será sempre positiva ou nula.
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NÍVEL DE SIGNIFICÂNCIA PRÉ-ESTABELECIDO
Neste caso, para se testar uma hipótese genética, é necessário obter duas estatísticas denominadas x² calculado e x² tabelado. O x² calculado é obtido a partir dos dados experimentais, levando-se em conta os valores observados e aqueles que seriam esperados dentro da hipótese genética formulada. O x² tabelado depende dos graus de liberdade e do nível de significância adotado. A tomada de decisão é feita comparando-se o valor do x² obtido com base nos resultados observados com o valor do x² apresentado nas tabelas. As seguintes decisões devem ser tomadas:
Se x² calc > ou = x² tab => Rejeita-se Ho
Se x² calc < x² tab => Não se rejeita Ho
Ho refere-se à hipótese formulada à respeito do caráter que se está estudando.
Assim, rejeita-se uma hipótese quando a máxima probabilidade de erro ao rejeitar aquela hipótese for baixa (alfa baixo). Ou, quando a probabilidade dos desvios terem ocorrido pelo simples acaso é baixa. O valor do x² é tabelado é encontrado em vários livros de estatística e são obtidos para um determinado nível de significância (alfa) e certos graus de liberdade.
Os graus de liberdade, na maioria das vezes, é igual ao número de classes fenotípicas menos 1.0.
O nível de significância (alfa) representa a máxima probabilidade de erro que se tem ao rejeitar uma hipótese.
O valor do qui-quadrado a ser comparado com o tabelado pode ser calculado através da ao lado.
Como ilustração será considerado o cruzamento entre plantas de frutos alongados, resultando a descendência:
Fenótipos
Observado
Alongados
860
Achatados
280
Ovais
350
Redondos
110
Será testada a hipótese de que o caráter é regulado por 2 genes com interação não-epistática, segregando na proporção 9:3:3:1. Assim, tem-se:
Fenótipos
Observado
Esperado
O-E
(O-E)²/E
Alongados
860
900
-40
1,7777
Achatados
280
300
-20
1,3333
Ovais
350
300
50
8,3333
Redondos
110
100
10
1,0000
Obtém-se o valor do qui-quadrado calculado pela expressão:
x²calc = [(860-900)²/900] + [(280-300)²/300] + [(350-300)²/300] + [(110-100)²/100] = 12,44
Os graus de liberdade são : GL = n-1 = 4-1 = 3. Adotando-se o nível de significância igual a 5%, encontra-se em uma tabela de qui-quadrado, o seguinte valor: x² = 7,81
G.L.
0.99
0.95
0.80
0.50
0.20
0.05
1
0.0001
0.004
0.06
0.46
1.64
3.84
2
0.02
0.10
0.45
1.39
3.22
6.00
3
0.11
0.35
1.00
2.34
4.64
7.81
4
0.29
0.71
1.65
3.36
5.99
9.49
Conclui-se, portanto, que a hipótese é rejeitada ao nível de significância estabelecido, pois x²cal (= 12,44) é maior que x²tab (= 7,81)
NÍVEL DE SIGNIFICÂNCIA ESTIMADO
O uso de um nível de significância pré-estabelecido é questionável, pois é estabelecido de forma arbitrária. Não leva em consideração a característica que está sendo estudada e nem a qualidades dos dados experimentais. Assim, o mais apropriado é tornar o nível a incógnita a ser estimada, sendo útil no processo de tomada de decisão e de comparação entre diferentes ensaios.
Para o exemplo em consideração em que os graus de liberdade são 3 e o x²calc = 12,44 , pode-se estimar o nível de significância por intervalo, usando uma tabela. Para este caso, verifica-se que o nível (alfa) é menor que 0,05. Outra maneira é utilizando recursos computacionais em que a função de probabilidade do teste Qui-quadrado está disponível. Tem-se neste caso:
alfa = nível de significância = 0,6018%
Trata-se de um valor pequeno, indicando que a probabilidade de erro, ao rejeitar Ho é inferior a 0,6%, indicando a provável falsidade da hipótese.
O teste de qui-quadrado aplicável às análises de resultados genéticos tem as seguintes vantagens e limitações:
Vantagens
É sensível aos desvios definidos entre valores previstos e observados e ao tamanho da amostra. O teste exige que, quanto maior for o tamanho da amostra, menor deverá ser os desvios para que a hipótese não seja rejeitada.
Limitações
O teste deve ser utilizado somente nos dados numéricos do experimento e nunca em proporções ou em porcentagens.
O teste não pode ser corretamente aplicado em experimentos nos quais a freqüência esperada de qualquer classe fenotípica seja menor que cinco.
O teste deverá apresentar correções para amostras de tamanho pequeno.
A expressão de qui-quadrado dada anteriormente é aplicável à variável v de distribuição contínua. Entretanto em vários experimentos estão envolvidas apenas um número reduzido de classe fenotípicas definindo, consequentemente, uma distribuição discreta. É necessário uma correção na expressão do qui-quadrado afim de se corrigir a falta de continuidade. A correção de Yates para continuidade é dada por:
Esta expressão é recomendada quando existe somente um grau de liberdade e a freqüência prevista para alguma classe fenotípica situa-se entre 5 e 10.
