QCM : Atome et information génétique (29 questions)

Questions et réponses du QCM

1. Un atome neutre possède 17 protons. Combien d’électrons possède-t-il ?

17 électrons
18 électrons
16 électrons
34 électrons

17 électrons

Explication

Un atome neutre a autant d’électrons que de protons : il en possède donc 17. La valeur 16 correspondrait à un électron de moins, 18 à un de plus, et 34 double le nombre de protons.

2. Pour un noyau noté 1840Ar^{40}_{18}\mathrm{Ar}, que représente le nombre 40 ?

Le nombre de protons dans le noyau
Le symbole chimique de l’élément
Le nombre total de protons et de neutrons
Le nombre de neutrons dans le noyau

Le nombre total de protons et de neutrons

Explication

Dans la notation nucléaire, AA est le nombre de masse, égal à la somme des protons et des neutrons. Le nombre de protons est ZZ, le symbole est Ar, et les neutrons seuls ne correspondent pas à AA.

3. Un noyau a un nombre de masse A=31A=31 et un numéro atomique Z=15Z=15. Combien contient-il de neutrons ?

46 neutrons
−16 neutrons
15 neutrons
16 neutrons

16 neutrons

Explication

Le nombre de neutrons se calcule par N=A−ZN=A-Z, donc 31−15=1631-15=16. La somme donne 46, tandis que 15 est le nombre de protons ; inverser la soustraction produit une valeur négative.

4. Un modèle représente l’atome par une sphère de diamètre environ 10−1010^{-10} m et son noyau par une sphère de diamètre environ 10−1510^{-15} m. Quelle conclusion décrit correctement cette structure ?

L’atome est environ 10510^5 fois plus grand que son noyau et contient surtout du vide
Le noyau est environ 10510^5 fois plus grand que l’atome et contient surtout du vide
L’atome est environ 10510^5 fois plus grand que son noyau et l’espace entre eux est surtout de la matière
L’atome est environ 5 fois plus grand que son noyau et contient surtout du vide

L’atome est environ $$10^5$$ fois plus grand que son noyau et contient surtout du vide

Explication

Le rapport 10−10/10−15=10510^{-10}/10^{-15}=10^5 montre que l’atome est environ cent mille fois plus grand que son noyau ; l’espace entre le noyau et les électrons est principalement vide. L’inversion du rapport, l’idée d’un espace rempli de matière et le facteur 5 résultent chacun d’une interprétation erronée des données.

5. Un atome de magnésium perd deux électrons sans modifier son noyau. Quelle description correspond à l’entité obtenue ?

Un ion chargé négativement après la perte d’électrons
Un atome dont le nombre de protons a diminué de deux
Un isotope dont le nombre de neutrons a changé
Un ion dont le nombre de protons reste inchangé

Un ion dont le nombre de protons reste inchangé

Explication

Un ion résulte d’un gain ou d’une perte d’électrons ; le nombre de protons et donc le numéro atomique restent inchangés. Diminuer les protons ou changer les neutrons décrit une autre modification, et perdre des électrons rend l’ion positif.

6. Un atome de chlore gagne un électron. Quelle catégorie d’ion forme-t-il ?

Un anion de charge négative
Un anion de charge positive
Un cation de charge négative
Un cation de charge positive

Un anion de charge négative

Explication

Le gain d’électrons donne une charge négative : l’ion formé est un anion. Un cation est positif et résulte d’une perte d’électrons ; le nombre de protons ne change pas lors de cette transformation.

7. Deux entités de cuivre ont le même numéro atomique Z=29Z=29, mais l’une est un ion et l’autre un isotope neutre. Pourquoi appartiennent-elles au même élément chimique ?

Elles possèdent le même nombre d’électrons
Elles possèdent le même nombre de protons
Elles possèdent le même nombre de neutrons
Elles possèdent le même nombre total de nucléons

Elles possèdent le même nombre de protons

Explication

L’identité d’un élément chimique est déterminée par son numéro atomique, c’est-à-dire son nombre de protons. Les ions peuvent différer par leurs électrons et les isotopes par leurs neutrons, sans changer d’élément.

8. Un solide ionique contient des cations de charge +3+3 et des anions de charge −2-2. Quelle formule respecte l’électroneutralité et l’ordre d’écriture des ions ?

M₂X₂, avec le cation écrit en premier
M₃X₂, avec le cation écrit en premier
X₃M₂, avec l’anion écrit en premier
M₂X₃, avec le cation écrit en premier

M₂X₃, avec le cation écrit en premier

Explication

La formule doit avoir une charge totale nulle, avec le cation placé avant l’anion : deux charges +3+3 compensent trois charges −2-2. Écrire l’anion d’abord inverse l’ordre, utiliser M₃X₂ ne neutralise pas les charges, et M₂X₂ laisse une charge nette.

9. Pour former un solide ionique à partir des ions Ca2+\mathrm{Ca^{2+}} et F−\mathrm{F^-}, quelle démarche conduit à la formule correcte ?

Placer le fluor d’abord, équilibrer avec deux calciums, puis écrire F₂Ca
Placer le calcium d’abord, prendre un ion de chaque type, puis écrire CaF
Placer le calcium d’abord, garder les charges, puis écrire Ca²⁺F⁻
Placer le calcium d’abord, équilibrer avec deux fluorures, puis écrire CaF₂

Placer le calcium d’abord, équilibrer avec deux fluorures, puis écrire CaF₂

Explication

Il faut placer le cation en premier, choisir les proportions pour que la charge totale soit nulle, puis supprimer les charges : un ion calcium est compensé par deux ions fluorure, d’où CaF₂. Garder les charges, prendre des proportions non neutres ou inverser l’ordre ne respecte pas la procédure.

10. Quelle description caractérise l’ADN ?

Une molécule support de l’information génétique en hélice à trois chaînes
Une protéine support de l’information génétique en double hélice à deux chaînes
Une molécule support de l’information génétique en double hélice à deux chaînes
Une molécule support de l’information génétique en hélice à une chaîne

Une molécule support de l’information génétique en double hélice à deux chaînes

Explication

L’ADN est la molécule support de l’information génétique et sa double hélice est constituée de deux chaînes. Une chaîne unique ou trois chaînes déforment sa structure, tandis que l’identifier à une protéine confond deux types de molécules.

11. Quels éléments composent un nucléotide ?

Un groupement phosphate, un désoxyribose et un acide aminé
Un groupement phosphate, un désoxyribose et une base azotée
Un acide aminé, un désoxyribose et une base azotée
Un groupement phosphate, un ribose et une base azotée

Un groupement phosphate, un désoxyribose et une base azotée

Explication

Un nucléotide comprend un groupement phosphate, le sucre désoxyribose et une base azotée. Le ribose est un sucre différent, et un acide aminé ne remplace ni le phosphate ni la base azotée.

12. Dans un échantillon d’ADN double brin, on mesure 24 % de guanine. Quel pourcentage représente l’adénine ?

76 %
26 %
24 %
52 %

26 %

Explication

La règle de Chargaff donne C=G=24%C=G=24\%. Il reste donc 100−24−24=52%100-24-24=52\% pour A et T, qui sont en proportions égales, soit A=26%A=26\%. Confondre A avec G donne 24 %, prendre toute la part restante donne 52 %, et 76 % correspond à A+T.

13. Quelle description définit un gène ?

Une base azotée présente dans les chaînes d’ADN
Un segment d’ADN dont le nombre et l’ordre des nucléotides sont déterminés
Une double hélice dont la structure est propre à chaque cellule
Un segment d’ADN dont seul le nombre de nucléotides est déterminé

Un segment d’ADN dont le nombre et l’ordre des nucléotides sont déterminés

Explication

Un gène est un segment d’ADN défini par un enchaînement précis de nucléotides, tant par leur nombre que par leur ordre. Une base seule n’est pas un gène, et la structure générale de l’ADN n’est pas propre à chaque cellule.

14. Une cellule est adaptée à l’accomplissement d’une fonction précise dans l’organisme : comment la caractérise-t-on ?

Une cellule souche
Une cellule spécialisée
Une cellule appartenant à un tissu
Un neurone

Une cellule spécialisée

Explication

Une cellule spécialisée est définie par son adaptation à une fonction précise dans l’organisme. Une cellule souche est à l’origine de cellules spécialisées, tandis qu’un neurone est un exemple particulier de cellule spécialisée.

15. Dans un organisme, un neurone et un myocyte possèdent le même ADN, mais produisent des molécules différentes adaptées à leurs fonctions. Quelle explication rend compte de cette différence ?

Chaque type cellulaire possède une séquence d’ADN différente de celle des autres cellules
Chaque type cellulaire active les gènes nécessaires à sa fonction et en laisse d’autres silencieux
Chaque type cellulaire exprime tous ses gènes, mais produit des molécules différentes
Chaque type cellulaire rend silencieux les gènes nécessaires à sa fonction

Chaque type cellulaire active les gènes nécessaires à sa fonction et en laisse d’autres silencieux

Explication

Les cellules d’un même organisme ont le même ADN, mais elles n’en expriment qu’une partie selon leur fonction. Des ADN distincts confondent expression et contenu génétique, tandis qu’exprimer tous les gènes ou rendre silencieux ceux qui sont nécessaires inverse le mécanisme.

16. Quelle est la fonction de l’ADN dans une cellule ?

Servir de support à l’information génétique
Désigner un segment précis d’une séquence génétique
Décrire la forme en double hélice de la molécule
Constituer une base azotée dans les nucléotides

Servir de support à l’information génétique

Explication

L’ADN est la molécule qui supporte l’information génétique. Une base azotée est un constituant d’un nucléotide, un gène est un segment d’ADN et la double hélice décrit la forme de la molécule.

17. Dans une cellule, le gène X est activé et le gène Y n’est pas exprimé. Comment qualifier ces deux gènes, respectivement ?

Exprimé, puis exprimé
Exprimé, puis silencieux
Silencieux, puis exprimé
Silencieux, puis silencieux

Exprimé, puis silencieux

Explication

Un gène exprimé est activé par la cellule, tandis qu’un gène silencieux n’est pas exprimé. Inverser les termes confond ces deux états; leur présence dans l’ADN ne signifie pas qu’ils sont tous deux exprimés.

18. Pour l’équation 2x+3=112x+3=11, que peut-on conclure en remplaçant xx par 44 ?

44 n’est pas une solution, car les deux membres valent 1010.
44 n’est pas une solution, car seul le membre gauche vaut 1111.
44 est une solution, car les deux membres valent 1111.
44 est une solution, car l’inconnue doit être égale au membre droit.

$$4$$ est une solution, car les deux membres valent $$11$$.

Explication

Une solution est une valeur de l’inconnue qui rend l’égalité vraie ; avec x=4x=4, les deux membres valent 1111. Dire que seul le membre gauche vaut 1111 oublie le calcul du membre droit, et les autres choix donnent des valeurs ou critères erronés.

19. Pour transformer 5x−7=185x-7=18 en une équation équivalente, quelle opération peut-on effectuer sur les deux membres ?

Multiplier chacun des deux membres par 00.
Diviser le membre gauche par 55 et le membre droit par 1818.
Ajouter 77 à chacun des deux membres.
Ajouter 77 au membre gauche seulement.

Ajouter $$7$$ à chacun des deux membres.

Explication

Ajouter un même nombre aux deux membres conserve les solutions : ajouter 77 donne 5x=255x=25. Modifier un seul membre ou diviser par des nombres différents ne préserve pas l’équivalence, et multiplier par zéro efface l’information sur l’inconnue.

20. Laquelle de ces équations est une équation produit nul ?

(x−2)(3x+1)>0(x-2)(3x+1)>0
(x−2)(3x+1)=0(x-2)(3x+1)=0
(x−2)(3x+1)=4(x-2)(3x+1)=4
x−2+3x+1=0x-2+3x+1=0

$$(x-2)(3x+1)=0$$

Explication

Une équation produit nul a un membre égal à zéro et l’autre exprimé comme un produit de facteurs. Le produit égal à 44 n’est pas nul, l’expression avec des additions n’est pas présentée comme un produit, et le signe >> forme une inéquation.

21. Si A(x)B(x)=0A(x)B(x)=0 pour une valeur de xx, que peut-on en déduire ?

Au moins l’un des deux facteurs est nul.
Les deux facteurs sont égaux entre eux.
Les deux facteurs sont nécessairement nuls.
La somme des deux facteurs est nulle.

Au moins l’un des deux facteurs est nul.

Explication

Un produit est nul si et seulement si au moins l’un de ses facteurs est nul ; les deux n’ont pas à s’annuler simultanément. L’égalité des facteurs et la somme nulle ne découlent pas de la règle du produit nul.

22. Pour résoudre x2−5x+6=0x^2-5x+6=0 par la méthode de l’équation produit nul, quelle démarche faut-il suivre ?

Factoriser, puis résoudre l’équation obtenue en annulant chaque facteur.
Égaler à zéro le membre nul, puis conserver l’expression non factorisée.
Annuler séparément chaque terme de l’expression développée.
Résoudre l’équation développée, puis factoriser la solution obtenue.

Factoriser, puis résoudre l’équation obtenue en annulant chaque facteur.

Explication

La méthode consiste d’abord à factoriser l’expression, puis à résoudre les équations obtenues en posant chaque facteur égal à zéro. Annuler les termes d’une somme ou effectuer la démarche dans l’ordre inverse ne correspond pas à la règle de résolution.

23. Une commune autorise une religion à tenir une cérémonie, mais refuse d’en privilégier une autre dans ses décisions. Quel principe cela illustre-t-il ?

Le financement public des religions reconnues
La neutralité de l’État envers les religions
La préférence de l’État pour une religion majoritaire
L’interdiction des pratiques religieuses par l’État

La neutralité de l’État envers les religions

Explication

La laïcité implique que l’État reste neutre : il ne favorise ni n’interdit une religion. L’interdiction des pratiques confond neutralité et suppression des cultes, le financement contredit cette neutralité et la préférence pour une religion la nie.

24. À quelle date la loi de séparation des Églises et de l’État a-t-elle été adoptée ?

Le 9 décembre 1905
Le 10 décembre 1948
Le 26 août 1789
Le 9 décembre 1906

Le 9 décembre 1905

Explication

La loi de séparation des Églises et de l’État a été adoptée le 9 décembre 1905. 1789 correspond à la DDHC, 1948 à la DUDH, et 1906 est une erreur de date.

25. Une autorité publique envisage de restreindre un culte sans motif lié à l’ordre public. Au regard de la loi de 1905, quelle règle s’applique ?

La liberté de conscience ne protège pas la pratique du culte
Le culte est soumis à une autorisation de l’État
Le libre exercice est garanti, sauf restriction d’ordre public
Le culte peut être restreint pour toute préférence publique

Le libre exercice est garanti, sauf restriction d’ordre public

Explication

La loi garantit la liberté de conscience et le libre exercice des cultes, avec des restrictions justifiées par l’intérêt de l’ordre public. L’autorisation préalable et la restriction pour toute préférence dépassent cette limite, tandis que nier la protection du culte méconnaît la règle.

26. Une personne veut agir d’une manière qui ne contrevient ni à la justice ni aux droits d’autrui. Comment qualifier cette possibilité ?

Une liberté indépendante de la justice
Une liberté juridique
Une liberté sans limites
Une simple volonté particulière

Une liberté juridique

Explication

La liberté juridique désigne ce que l’on a le droit de faire sans problème avec la justice ni avec autrui. L’absence de toute limite et l’indépendance à l’égard de la justice écartent un élément de la définition, tandis qu’une préférence personnelle n’établit pas un droit.

27. Quel penseur explique, dans le Traité théologico-politique paru en 1670, que les hommes créent un droit collectif pour vivre en sécurité et en paix grâce à la justice et aux lois ?

Montesquieu
Spinoza
Sieyès
Rousseau

Spinoza

Explication

Spinoza expose cette idée dans le Traité théologico-politique de 1670 : le droit collectif permet de vivre en paix grâce à la justice et aux lois. Rousseau est associé à Du Contrat social, tandis que Montesquieu et Sieyès ne sont pas l’auteur de cette œuvre.

28. Quelle idée Rousseau exprime-t-il par la formule « l’obéissance à la loi que l’on s’est prescrite est liberté » ?

Être libre signifie suivre son instinct sans considération de justice
Obéir à une loi que les citoyens se donnent peut être une forme de liberté
La volonté générale consiste à additionner les volontés particulières
Toute loi limite la liberté parce qu’elle vient d’une autorité extérieure

Obéir à une loi que les citoyens se donnent peut être une forme de liberté

Explication

Pour Rousseau, la loi que l’on s’est prescrite exprime la volonté générale et son respect peut donc être une forme de liberté. Assimiler la volonté générale aux intérêts privés, réduire la liberté à l’instinct ou supposer que la loi est nécessairement extérieure déforme cette idée.

29. Une ville limite une activité bruyante la nuit afin que les habitants puissent dormir et que chacun profite des espaces publics. Quel rôle de la loi cette mesure illustre-t-elle ?

Écarter l’ordre public pour préserver chaque choix personnel
Remplacer les droits de chacun par les préférences de la majorité
Supprimer les libertés individuelles au profit de l’autorité
Limiter certaines libertés pour protéger celles de tous

Limiter certaines libertés pour protéger celles de tous

Explication

La loi peut limiter certaines libertés au nom de l’ordre public afin de garantir les libertés de chacun et de protéger celles de tous. Une limite proportionnée n’équivaut pas à supprimer les libertés, et la règle commune ne consiste ni à écarter l’ordre public ni à remplacer les droits par les préférences majoritaires.

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Mémorisez les réponses avec 73 flashcards sur Atome et information génétique.

Dans un atome neutre, à quoi le nombre d’électrons est-il égal ?

Au nombre de protons.

Dans la notation ZAX^{A}_{Z}X, que représente AA ?

Le nombre total de protons et de neutrons.

Dans la notation ZAX^{A}_{Z}X, que représente ZZ ?

Le nombre de protons.

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