QCM : Biologie et biotechnologies (35 questions)

Questions et réponses du QCM

1. Dans une cellule végétale, quelle structure est associée à la photosynthèse parmi les organites propres aux cellules végétales ?

La membrane plasmique
La paroi cellulaire
Le chloroplaste
La vacuole

Le chloroplaste

Explication

Le chloroplaste est l’organite végétal associé à la photosynthèse. La vacuole sert notamment au stockage, tandis que la paroi et la membrane plasmique sont des structures cellulaires, pas des organites photosynthétiques.

2. Une molécule traverse la membrane dans le sens de son gradient de concentration en empruntant une protéine membranaire, sans dépense d’énergie. Quel mécanisme est en jeu ?

La diffusion facilitée
L’osmose
Le transport actif
La diffusion simple

La diffusion facilitée

Explication

La diffusion facilitée permet un passage selon le gradient grâce à une protéine membranaire, sans dépense d’énergie. Le transport actif implique un déplacement contre le gradient, la diffusion simple n’utilise pas de protéine et l’osmose concerne le déplacement de l’eau.

3. Une cellule vient de terminer la phase G1 et commence à copier son ADN avant de se diviser. Dans quelle phase du cycle entre-t-elle ?

La phase G1
La phase G2
La phase S
La phase M

La phase S

Explication

La réplication de l’ADN se déroule pendant la phase S. G1 correspond notamment à la croissance avant la réplication, G2 la suit, et M correspond à la division cellulaire.

4. Dans un fragment d’ADN, un brin porte la base A à une position donnée. Quelle base se trouve en face sur le brin complémentaire ?

La guanine
L’uracile
La cytosine
La thymine

La thymine

Explication

Dans l’ADN, l’adénine s’apparie avec la thymine. L’uracile intervient dans l’ARN, tandis que la cytosine s’apparie avec la guanine.

5. Lors de la réplication, un brin est synthétisé en courts fragments discontinus. Quel rôle l’ADN ligase joue-t-elle dans cette situation ?

Allonger les fragments d’ADN
Synthétiser les amorces d’ARN
Séparer les deux brins d’ADN
Relier les fragments d’Okazaki

Relier les fragments d’Okazaki

Explication

L’ADN ligase relie les fragments d’Okazaki du brin retardé afin de constituer un brin continu. L’hélicase sépare les brins, la primase synthétise les amorces et l’ADN polymérase allonge les fragments.

6. Dans une cellule eucaryote, un pré-ARN messager vient d’être produit et doit être maturé avant de devenir un ARN messager fonctionnel. Quelle étape retire les introns et relie les exons ?

L’ajout de la coiffe
L’ajout de la queue poly-A
L’épissage
La terminaison de la transcription

L’épissage

Explication

L’épissage élimine les introns et relie les exons du pré-ARN messager. La coiffe et la queue poly-A sont d’autres modifications de maturation, tandis que la terminaison marque la fin de la transcription.

7. Lors de la traduction, un ARNt apporte un acide aminé correspondant à un codon de l’ARN messager. Quel composant catalyse l’assemblage des acides aminés en chaîne ?

L’ARN messager
Le codon
Le ribosome
L’ARN de transfert

Le ribosome

Explication

Le ribosome est le site de la traduction et catalyse la formation des liaisons peptidiques entre acides aminés. L’ARN messager porte les codons, l’ARN de transfert apporte les acides aminés et le codon est une séquence de nucléotides.

8. Dans une cellule diploïde, que désigne le génotype d’un individu pour un gène donné ?

Le caractère observable associé à ce gène
Le nombre total de chromosomes de la cellule
La combinaison des allèles qu’il porte pour ce gène
La position du gène sur un chromosome

La combinaison des allèles qu’il porte pour ce gène

Explication

Le génotype correspond à la combinaison des allèles portés par l’individu, tandis que le phénotype désigne le caractère observable. La position du gène relève du locus, et le nombre de chromosomes décrit la ploïdie.

9. Une équipe veut amplifier une région précise d’ADN avant de l’analyser. Quelle technique répond directement à cet objectif ?

L’électrophorèse sur gel
Le séquençage de l’ADN
Le clonage moléculaire
La PCR

La PCR

Explication

La PCR amplifie une région ciblée d’ADN afin d’en obtenir de nombreuses copies. L’électrophorèse sépare des fragments, le séquençage détermine leur ordre de nucléotides et le clonage les insère dans un vecteur.

10. Pour modifier un gène, une chercheuse conçoit un ARN guide complémentaire de la séquence visée et fournit Cas9. Quel rôle joue principalement l’ARN guide ?

Diriger Cas9 vers la séquence cible
Couper l’ADN au site reconnu
Fournir le motif PAM adjacent à la cible
Réparer l’ADN après la coupure

Diriger Cas9 vers la séquence cible

Explication

L’ARN guide oriente Cas9 vers la séquence d’ADN complémentaire ciblée; Cas9 réalise la coupure. La réparation est assurée par des mécanismes cellulaires comme NHEJ ou HDR, et le motif PAM est une séquence d’ADN requise pour la reconnaissance.

11. Une solution aqueuse reçoit une petite quantité d’acide, mais son pH varie peu grâce à un couple acide-base présent dans le mélange. Quelle propriété explique cette stabilité ?

La formation d’une liaison ionique stable
La neutralisation complète de l’acide ajouté
La dilution spontanée de la solution
Le pouvoir tampon du couple acide-base

Le pouvoir tampon du couple acide-base

Explication

Un système tampon limite les variations de pH en mobilisant un couple acide-base qui peut réagir avec une partie de l’acide ou de la base ajoutée. Il ne neutralise pas nécessairement toute la substance ajoutée, et la dilution ou une liaison ionique n’explique pas à elle seule cet effet.

12. Une protéine fonctionnelle est constituée de plusieurs chaînes polypeptidiques associées. Quel niveau de structure décrit leur assemblage ?

La structure tertiaire
La structure secondaire
La structure quaternaire
La structure primaire

La structure quaternaire

Explication

La structure quaternaire décrit l’association de plusieurs chaînes polypeptidiques en un complexe fonctionnel. La structure primaire est la séquence, la secondaire concerne des motifs locaux et la tertiaire correspond au repliement tridimensionnel d’une chaîne.

13. Un inhibiteur occupe le site actif d’une enzyme et empêche le substrat de s’y fixer; augmenter la concentration de substrat peut réduire son effet. De quel type d’inhibition s’agit-il ?

Une inhibition compétitive
Une inhibition non compétitive
Une catalyse enzymatique accrue
Une activation par cofacteur

Une inhibition compétitive

Explication

Dans une inhibition compétitive, l’inhibiteur concurrence le substrat pour le site actif, et une concentration accrue de substrat peut atténuer cette compétition. Une inhibition non compétitive implique un autre site, tandis qu’un cofacteur contribue à l’activité enzymatique.

14. Quelle distinction décrit correctement l’anabolisme et le catabolisme dans le métabolisme énergétique ?

L’anabolisme construit des molécules, tandis que le catabolisme les dégrade.
L’anabolisme dégrade des molécules, tandis que le catabolisme les construit.
L’anabolisme libère de l’énergie en dégradant, tandis que le catabolisme la stocke en construisant.
L’anabolisme et le catabolisme désignent tous deux des transferts d’électrons.

L’anabolisme construit des molécules, tandis que le catabolisme les dégrade.

Explication

L’anabolisme correspond à la construction de molécules et le catabolisme à leur dégradation, deux aspects complémentaires du métabolisme. Inverser synthèse et dégradation confond les deux voies, attribuer au catabolisme le stockage lié à la construction inverse leur rôle énergétique, et assimiler les deux à des transferts d’électrons réduit indûment le métabolisme aux réactions d’oxydoréduction.

15. Dans une cellule, le transport d’électrons par la chaîne respiratoire contribue à créer un gradient de protons, que l’ATP synthase utilise. Quel mécanisme produit alors l’ATP ?

Le transfert direct des électrons à l’ATP synthase.
L’accumulation des protons sans leur passage dans l’enzyme.
La production directe d’ATP au cours du cycle de Krebs.
Le retour des protons à travers l’ATP synthase.

Le retour des protons à travers l’ATP synthase.

Explication

Le gradient de protons fournit l’énergie qui permet à l’ATP synthase de produire de l’ATP lorsque les protons traversent l’enzyme. Le transfert direct d’électrons confond chaîne respiratoire et synthèse d’ATP, l’accumulation seule omet l’utilisation du gradient, et le cycle de Krebs n’est pas le mécanisme décrit ici.

16. Dans une culture bactérienne, le nombre de cellules augmente rapidement et de façon exponentielle pendant une période donnée. À quelle phase de la courbe de croissance correspond cette observation ?

À la phase stationnaire.
À la phase de latence.
À la phase de croissance exponentielle.
À la phase de déclin.

À la phase de croissance exponentielle.

Explication

La phase de croissance exponentielle est celle où la population bactérienne augmente rapidement. La latence correspond à une phase d’adaptation, la phase stationnaire à un plateau de croissance, et le déclin à une diminution de la population.

17. Une technicienne effectue des dilutions successives d’un échantillon bactérien et ensemence un milieu afin d’obtenir des colonies dénombrables. Quel résultat cherche-t-elle à calculer ?

La sensibilité de la bactérie à un antibiotique.
L’identité biochimique de l’espèce bactérienne.
Le nombre d’unités formant colonie dans l’échantillon.
La séparation des colonies en cultures isolées.

Le nombre d’unités formant colonie dans l’échantillon.

Explication

Les dilutions successives et le comptage des colonies servent au dénombrement, exprimé en unités formant colonie (UFC). L’identification biochimique détermine une identité, l’isolement sépare des colonies, et l’antibiogramme évalue la sensibilité aux antibiotiques.

18. Une bactérie acquiert un gène de résistance après avoir reçu directement du matériel génétique d’une autre bactérie par contact cellulaire. Quel mécanisme de transfert horizontal est en cause ?

La mutation.
La conjugaison.
La transformation.
La transduction.

La conjugaison.

Explication

La conjugaison correspond au transfert horizontal de matériel génétique par contact entre bactéries. La transformation implique la capture d’ADN libre, la transduction fait intervenir un virus, et une mutation modifie le matériel génétique sans transfert depuis une autre bactérie.

19. Quel critère distingue fondamentalement le génome d’un virus de celui d’une bactérie dans la classification présentée ?

Le génome viral peut être constitué d’ADN ou d’ARN.
Le génome viral comporte nécessairement à la fois de l’ADN et de l’ARN.
Le génome viral est toujours constitué d’ARN.
Le génome viral est toujours constitué d’ADN.

Le génome viral peut être constitué d’ADN ou d’ARN.

Explication

Les virus présentent des génomes à ADN ou à ARN, ce qui constitue une caractéristique de leur diversité. Affirmer qu’ils possèdent toujours de l’ADN ou toujours de l’ARN écarte l’autre possibilité, tandis que la présence conjointe des deux acides nucléiques n’est pas le critère décrit.

20. Une équipe étudie simultanément la circulation sanguine, la digestion et la régulation de la température chez un animal. Quel domaine englobe ces sujets ?

La physiologie végétale
Le fonctionnement du système nerveux
La physiologie animale
Le développement biologique

La physiologie animale

Explication

La physiologie animale étudie notamment la circulation, la digestion et l’homéostasie. La physiologie végétale concerne les fonctions des plantes, le système nerveux n’est qu’un aspect de la physiologie animale, et le développement biologique porte sur des processus comme la différenciation et la morphogenèse.

21. Pour expliquer comment une plante absorbe l’eau et les minéraux, transporte la sève et grandit sous l’action de signaux hormonaux, quel domaine faut-il mobiliser ?

Le développement biologique
La physiologie animale
L’étude des pigments photosynthétiques
La physiologie végétale

La physiologie végétale

Explication

La physiologie végétale couvre l’absorption de l’eau et des minéraux, le transport de la sève ainsi que les hormones et la croissance. La physiologie animale concerne les fonctions animales, le développement biologique traite notamment de l’embryogenèse, et les pigments ne constituent qu’un aspect de la physiologie végétale.

22. Lorsqu’on étudie comment des cellules acquièrent des fonctions spécialisées et contribuent à la formation des tissus et des formes de l’organisme, quel domaine est concerné ?

La physiologie animale
La physiologie végétale
Le développement biologique
La fécondation

Le développement biologique

Explication

Le développement biologique comprend la différenciation cellulaire, la spécialisation des tissus et la morphogenèse. La physiologie animale et végétale étudie les fonctions des organismes, tandis que la fécondation n’est qu’une étape du développement.

23. Après une première exposition à un antigène, une personne produit une réponse plus rapide lors d’une exposition ultérieure. Quel principe immunitaire explique cette réaction ?

La réponse humorale
Les barrières physiques et chimiques
La mémoire immunitaire
L’immunité innée

La mémoire immunitaire

Explication

La mémoire immunitaire permet une réponse adaptative lors d’une exposition ultérieure à un antigène. Les barrières constituent une première ligne de défense, l’immunité innée n’explique pas cette mémoire spécifique, et la réponse humorale désigne une modalité de réponse impliquant notamment les anticorps.

24. Un laboratoire veut comparer la viabilité de cultures cellulaires entre plusieurs expériences et pouvoir reproduire les résultats. Quel aspect de la culture in vitro doit-il intégrer à son suivi ?

Les contrôles et la reproductibilité expérimentale
La distinction entre cellules primaires et lignées
L’asepsie et la prévention des contaminations
Les conditions d’incubation et le milieu de culture

Les contrôles et la reproductibilité expérimentale

Explication

Le contrôle des cultures et la reproductibilité expérimentale sont des éléments explicites du suivi d’une culture in vitro, notamment pour comparer les résultats. Le type cellulaire, les conditions d’incubation et l’asepsie sont aussi importants, mais ne remplacent pas les contrôles ni l’évaluation de la reproductibilité.

25. Une équipe développe en laboratoire un traitement qui utilise des cellules pour réparer un tissu endommagé. À quel ensemble d’applications biotechnologiques ce projet appartient-il ?

Aux anticorps monoclonaux et aux vaccins
À la production de protéines recombinantes et aux biomédicaments
Aux thérapies cellulaires et à l’ingénierie tissulaire
À la culture cellulaire et à la prévention des contaminations

Aux thérapies cellulaires et à l’ingénierie tissulaire

Explication

L’utilisation de cellules pour réparer un tissu relève des thérapies cellulaires et se rattache à l’ingénierie tissulaire. La production de protéines et d’anticorps concerne d’autres applications, tandis que la culture cellulaire est une technique de laboratoire plutôt qu’une catégorie de traitement.

26. Une solution mère à 0,80 mol⋅L−10{,}80\ \text{mol·L}^{-1} sert à préparer 100 mL100\ \text{mL} d’une solution à 0,20 mol⋅L−10{,}20\ \text{mol·L}^{-1}. Quel volume de solution mère faut-il prélever ?

25 mL25\ \text{mL}
20 mL20\ \text{mL}
80 mL80\ \text{mL}
400 mL400\ \text{mL}

$$25\ \text{mL}$$

Explication

La dilution vérifie C1V1=C2V2C_1V_1=C_2V_2, donc V1=(0,20×100)/0,80=25 mLV_1=(0{,}20\times100)/0{,}80=25\ \text{mL}. 400 mL400\ \text{mL} inverse le rapport, tandis que 80 mL80\ \text{mL} et 20 mL20\ \text{mL} ne satisfont pas la relation de dilution.

27. Dans une réaction équilibrée, les quantités initiales des réactifs sont telles que le réactif A est entièrement consommé alors qu’il reste du réactif B. Comment classer A et B ?

A est limitant et B est en excès
A est un produit et B est limitant
A est en excès et B est limitant
A est un catalyseur et B est en excès

A est limitant et B est en excès

Explication

Le réactif entièrement consommé en premier est le réactif limitant; celui qui demeure est en excès. Qualifier A de produit ou de catalyseur confond son rôle dans la réaction, tandis que l’attribution inverse contredit les quantités restantes.

28. Deux molécules possèdent le même squelette carboné, mais l’une contient un groupe hydroxyle et l’autre un groupe carboxyle. Quelle différence de famille fonctionnelle cela indique-t-il ?

Alcool et acide carboxylique
Ester et amide
Aldéhyde et cétone
Amine et alcool

Alcool et acide carboxylique

Explication

Le groupe hydroxyle caractérise notamment les alcools, tandis que le groupe carboxyle caractérise les acides carboxyliques. Un carbonyle seul renvoie aux aldéhydes ou aux cétones, et un ester ou un amide possède un autre groupe fonctionnel.

29. Une expérience produit 0,0036 kg0{,}0036\ \text{kg} de matière. Quelle valeur correspond à cette masse en grammes ?

0,0000036 g0{,}0000036\ \text{g}
3,6 g3{,}6\ \text{g}
36 g36\ \text{g}
0,36 g0{,}36\ \text{g}

$$3{,}6\ \text{g}$$

Explication

Un kilogramme vaut 1 000 g1\ 000\ \text{g}; ainsi, 0,0036×1 000=3,6 g0{,}0036\times1\ 000=3{,}6\ \text{g}. Les autres valeurs proviennent d’un facteur de conversion incorrect ou d’un déplacement erroné de la virgule.

30. Deux séries de mesures ont la même moyenne, mais les valeurs de la seconde sont davantage étalées autour de cette moyenne. Quel indicateur décrit le mieux cette différence de dispersion ?

La corrélation
La médiane
L’écart-type
La moyenne

L’écart-type

Explication

L’écart-type caractérise l’étalement des mesures autour de leur moyenne. La moyenne et la médiane décrivent la tendance centrale, tandis que la corrélation mesure une association entre variables.

31. Une équipe formule une hypothèse et mesure deux variables, mais ne prévoit aucun témoin. Quelle étape de la méthodologie expérimentale doit-elle encore intégrer à la conception de son expérience ?

Interpréter les résultats avant l’expérience
Remplacer les résultats par une conclusion
Prévoir un ou plusieurs témoins adaptés
Répéter l’expérience sans consigner les étapes

Prévoir un ou plusieurs témoins adaptés

Explication

La conception expérimentale comprend le choix de témoins permettant de comparer les résultats dans des conditions pertinentes. Interpréter avant de mesurer confond deux étapes, répéter sans trace nuit à la traçabilité, et une conclusion ne remplace pas les résultats.

32. Pour séparer les constituants d’un mélange en fonction de leurs interactions avec une phase stationnaire et une phase mobile, quelle technique instrumentale convient le mieux ?

La chromatographie
La centrifugation
L’électrophorèse
La microscopie

La chromatographie

Explication

La chromatographie sépare les constituants selon leurs interactions avec les phases mobile et stationnaire. L’électrophorèse les sépare notamment selon leur mobilité électrique, la microscopie sert à observer et la centrifugation exploite leur comportement sous rotation.

33. Une biologiste veut automatiser le calcul d’une moyenne pour chaque fichier de données nouvellement reçu. Quelle démarche relève le mieux de l’informatique scientifique ?

Ranger les fichiers dans un dossier sans les traiter
Écrire un programme qui lit les fichiers et calcule les moyennes
Examiner les fichiers à l’écran et estimer les moyennes
Tracer un graphique sans calculer les valeurs résumées

Écrire un programme qui lit les fichiers et calcule les moyennes

Explication

L’informatique scientifique comprend la lecture de fichiers de données biologiques et l’automatisation de calculs simples. L’archivage seul n’exploite pas les données, un graphique ne réalise pas nécessairement le calcul demandé, et une estimation visuelle n’automatise pas le traitement.

34. Une entreprise utilise des micro-organismes pour dégrader un polluant dans des eaux usées. À quel domaine d’application des biotechnologies ce projet appartient-il principalement ?

À la cosmétique et à la biologie de la peau
Aux biotechnologies agricoles et alimentaires
Aux biotechnologies environnementales
Aux biotechnologies médicales et pharmaceutiques

Aux biotechnologies environnementales

Explication

L’utilisation de procédés biologiques pour traiter un polluant relève des biotechnologies environnementales. Les applications pharmaceutiques concernent notamment les traitements et biomédicaments, l’agriculture et l’alimentation la production dans ces secteurs, et la cosmétique les produits liés à la peau.

35. Un laboratoire envisage d’utiliser des données génétiques identifiables dans une étude et doit décider des garanties à mettre en place. Quel enjeu éthique et sociétal est directement concerné ?

La propriété intellectuelle des inventions
La protection des données génétiques
La sécurité biologique des manipulations
La modification du génome humain

La protection des données génétiques

Explication

L’utilisation de données génétiques identifiables soulève directement l’enjeu de leur protection. La propriété intellectuelle concerne les droits sur les inventions, la sécurité biologique les risques associés aux organismes et manipulations, et la modification du génome porte sur une intervention génétique.

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Quels thèmes aborde la fiche sur l’organisation du vivant ?

Les niveaux d’organisation, les caractéristiques du vivant, les types cellulaires et la théorie cellulaire.

Quelles différences la fiche sur l’organisation du vivant distingue-t-elle entre cellules ?

Les différences entre procaryotes et eucaryotes, et entre cellules animales, végétales et bactériennes.

Quels éléments structuraux présente la fiche sur la cellule ?

Les organites et composants des cellules animales, végétales et bactériennes.

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