QCM : Biologie moléculaire : réplication et expression — 30 questions

Questions et réponses du QCM

1. Quelle propriété du bromure d’éthidium permet de visualiser l’ADN après illumination aux UV ?

Il sépare les fragments d’ADN selon leur masse moléculaire
Il s’insère entre les paires de bases et devient fluorescent
Il dégrade les brins d’ADN et libère une lumière visible
Il remplace les bases azotées et absorbe fortement les UV

Il s’insère entre les paires de bases et devient fluorescent

Explication

Le bromure d’éthidium est un agent intercalant qui s’insère entre les paires de bases et devient fluorescent sous UV. La séparation des molécules selon leur densité relève du gradient de chlorure de césium, et non du BET.

2. Comment un gradient de chlorure de césium répartit-il les molécules d’ADN lors de la centrifugation ?

Chaque molécule se répartit uniformément dans tout le gradient
Chaque molécule se place selon la longueur de son fragment
Chaque molécule se concentre dans la zone la plus riche en sel
Chaque molécule se place dans la zone ayant sa propre densité

Chaque molécule se place dans la zone ayant sa propre densité

Explication

La centrifugation forme un gradient de densité dans lequel chaque molécule d’ADN atteint la zone dont la densité est égale à la sienne. La longueur, la richesse en sel ou une répartition uniforme ne constituent pas le principe décrit.

3. Quelle différence structurale distingue la 5-bromodésoxyuridine de la thymidine ?

Un atome de brome remplace le groupement méthyle du carbone 5
Un atome d’oxygène remplace le groupement méthyle du carbone 5
Un atome de brome remplace le groupement phosphate du carbone 5
Un atome d’azote remplace le groupement phosphate du carbone 5

Un atome de brome remplace le groupement méthyle du carbone 5

Explication

La 5-bromodésoxyuridine est un analogue structural de la thymidine dans lequel le brome remplace le groupement méthyle porté par le carbone 5. Elle ne correspond donc pas à une thymidine simplement inchangée ni à un remplacement du phosphate.

4. Une culture bactérienne présente une densité optique à 600 nm qui passe de 0,4 à 0,8 en 20 minutes ; quelle conclusion est la plus appropriée ?

La culture a atteint une croissance impossible à évaluer par cette mesure
La population bactérienne a été séparée en deux fractions de densité
La population bactérienne a doublé pendant ces 20 minutes
La densité de l’ADN bactérien a doublé pendant ces 20 minutes

La population bactérienne a doublé pendant ces 20 minutes

Explication

Lorsque la densité optique à 600 nm double dans cette plage de mesure, la population bactérienne est considérée comme ayant doublé pendant l’intervalle. La DO évalue la croissance globale, tandis que la séparation de l’ADN selon sa densité utilise un gradient de chlorure de césium.

5. Quel résultat caractérise une réplication semi-conservative de l’ADN ?

Chaque duplex conserve les deux brins parentaux sans brin nouveau
Chaque duplex contient deux brins entièrement néoformés après réplication
Chaque duplex contient un brin parental et un brin néoformé
Chaque brin contient des segments parentaux et néoformés mélangés

Chaque duplex contient un brin parental et un brin néoformé

Explication

Dans le modèle semi-conservatif, chaque molécule d’ADN fille associe un brin parental à un brin nouvellement synthétisé. La conservation du duplex entier décrit le modèle conservatif, tandis que le mélange de segments correspond au modèle dispersif.

6. Quelle expérience a permis de déterminer le modèle effectivement utilisé pour la réplication de l’ADN ?

L’expérience de Watson et Crick réalisée en 1953
L’expérience de Meselson et Stahl réalisée en 1958
L’expérience de Franklin et Wilkins réalisée en 1952
L’expérience de Sanger et Gilbert réalisée en 1977

L’expérience de Meselson et Stahl réalisée en 1958

Explication

Meselson et Stahl ont réalisé en 1958 l’expérience qui a permis d’identifier le modèle de réplication de l’ADN. Les autres scientifiques cités sont associés à la structure de l’ADN ou au séquençage, et non à cette démonstration expérimentale.

7. Quel est le rôle principal de la PCR ?

Déterminer la succession des nucléotides d’une région d’ADN
Amplifier une région d’ADN délimitée par deux amorces
Séparer les molécules d’ADN selon leur densité
Remplacer les bases d’une région d’ADN par des analogues

Amplifier une région d’ADN délimitée par deux amorces

Explication

La PCR amplifie spécifiquement une région d’ADN située entre deux amorces afin d’en obtenir de nombreuses copies. La détermination de la succession des nucléotides relève du séquençage, tandis que les deux autres opérations ne définissent pas la PCR.

8. Dans quel ordre les étapes d’un cycle de PCR se déroulent-elles ?

Dénaturation, élongation, puis hybridation des amorces
Dénaturation, hybridation des amorces, puis élongation
Hybridation des amorces, élongation, puis dénaturation
Élongation, dénaturation, puis hybridation des amorces

Dénaturation, hybridation des amorces, puis élongation

Explication

Un cycle de PCR commence par la séparation des deux brins, suivie de l’hybridation des amorces sur les séquences complémentaires, puis de l’élongation par l’ADN polymérase. Inverser ces étapes empêcherait les amorces de guider correctement la synthèse des nouveaux brins.

9. Quelle est la longueur de la région du gène p53 amplifiée par PCR dans le cours ?

900 paires de bases
600 paires de bases
150 paires de bases
300 paires de bases

300 paires de bases

Explication

La région du gène p53 amplifiée par PCR dans le cours mesure 300 paires de bases. Les autres longueurs proposées ne correspondent pas à la région indiquée.

10. Quel principe explique la séparation des fragments d’acides nucléiques par électrophorèse ?

Elle repose sur leur température de fusion et sur leur concentration dans l’échantillon.
Elle repose sur leur séquence et sur leur capacité à former des structures secondaires.
Elle repose sur leur densité et sur leur affinité pour les ions du tampon.
Elle repose sur leur taille et sur la charge portée par leurs groupements phosphates.

Elle repose sur leur taille et sur la charge portée par leurs groupements phosphates.

Explication

L’électrophorèse sépare les fragments en fonction de leur taille et de leur charge négative liée aux groupements phosphates. La séparation selon la densité correspond plutôt à l’utilisation d’un gradient de chlorure de césium.

11. Dans quelle direction les molécules d’ADN migrent-elles lors d’une électrophorèse ?

Vers l’électrode négative, car le gel inverse la charge des molécules d’ADN.
Vers l’électrode positive, car leurs groupements phosphates leur confèrent une charge négative.
Vers l’électrode positive, car leurs sucres portent une charge globalement positive.
Vers l’électrode négative, car leurs bases azotées attirent les charges négatives.

Vers l’électrode positive, car leurs groupements phosphates leur confèrent une charge négative.

Explication

Les groupements phosphates donnent aux acides nucléiques une charge globale négative, ce qui les attire vers l’électrode positive. Une molécule globalement positive migrerait dans la direction opposée, mais ce n’est pas le cas de l’ADN.

12. Lors d’une électrophorèse sur gel, quel fragment d’ADN devrait migrer le plus rapidement et le plus loin ?

Un fragment de 3 000 paires de bases.
Un fragment de 900 paires de bases.
Un fragment de 250 paires de bases.
Un fragment de 1 800 paires de bases.

Un fragment de 250 paires de bases.

Explication

Les petits fragments d’ADN traversent plus facilement les pores du gel et migrent donc plus rapidement et plus loin. Les fragments plus grands sont davantage ralentis par cette structure poreuse.

13. Comment le séquençage de Sanger permet-il de déterminer l’ordre des bases d’un fragment d’ADN ?

Il sépare des protéines associées à l’ADN, puis déduit la séquence à partir de leur masse moléculaire.
Il produit des fragments interrompus par des didésoxynucléotides, puis les classe selon leur taille pour lire la séquence.
Il produit des fragments interrompus par des ribonucléotides, puis les classe selon leur densité pour lire la séquence.
Il amplifie des fragments complets, puis identifie leur séquence grâce à leur migration vers l’électrode négative.

Il produit des fragments interrompus par des didésoxynucléotides, puis les classe selon leur taille pour lire la séquence.

Explication

L’incorporation aléatoire de didésoxynucléotides arrête l’élongation et crée des fragments de longueurs différentes, dont l’ordre permet de reconstituer la séquence. Les dNTP, eux, permettent la poursuite de l’élongation au cours de la synthèse.

14. Que peut indiquer la présence de deux pics à une même position dans un chromatogramme de séquençage ?

La présence d’un promoteur actif, compatible avec une initiation répétée de la transcription.
La présence d’un fragment d’ADN plus court, compatible avec une migration accélérée dans le capillaire.
La présence d’une seule base très abondante, compatible avec une duplication locale de la séquence.
La présence de deux bases possibles, compatible avec deux séquences différentes chez un individu hétérozygote.

La présence de deux bases possibles, compatible avec deux séquences différentes chez un individu hétérozygote.

Explication

Deux pics à la même position signalent que deux bases sont détectées à cet emplacement, ce qui peut correspondre à deux séquences différentes chez un individu hétérozygote. Un pic unique correspond plutôt à une seule base détectée à cette position.

15. Quel rôle joue le promoteur dans la transcription bactérienne ?

Il constitue une région d’ARN nécessaire à l’arrêt de la traduction par le ribosome.
Il constitue une région d’ADN nécessaire à l’initiation de la transcription par l’ARN polymérase.
Il constitue une région d’ADN nécessaire à la séparation des chromosomes pendant la division.
Il constitue une région protéique nécessaire à l’assemblage des ribonucléotides dans le cytoplasme.

Il constitue une région d’ADN nécessaire à l’initiation de la transcription par l’ARN polymérase.

Explication

Le promoteur est une région de l’ADN reconnue et utilisée pour initier la transcription par l’ARN polymérase. Il ne s’agit ni d’une région d’ARN intervenant dans la traduction ni d’une structure impliquée dans la séparation des chromosomes.

16. Quel ensemble de composants est requis pour réaliser une transcription bactérienne in vitro et détecter l’ARN produit ?

Une matrice d’ADN, une ADN polymérase et les quatre désoxyribonucléotides triphosphates, avec une base pouvant être marquée au 32P^{32}\mathrm{P}.
Une matrice d’ADN, un ribosome et les quatre acides aminés essentiels, avec un anticorps pouvant être marqué au 32P^{32}\mathrm{P}.
Une matrice d’ADN, une ARN polymérase et les quatre ribonucléotides triphosphates, avec un ribonucléotide pouvant être marqué au 32P^{32}\mathrm{P}.
Une matrice d’ARN, une ARN polymérase et les quatre désoxyribonucléotides triphosphates, avec une protéine pouvant être marquée au 32P^{32}\mathrm{P}.

Une matrice d’ADN, une ARN polymérase et les quatre ribonucléotides triphosphates, avec un ribonucléotide pouvant être marqué au $$^{32}\mathrm{P}$$.

Explication

La transcription in vitro nécessite une matrice d’ADN, une ARN polymérase et les quatre ribonucléotides triphosphates; un ribonucléotide marqué au 32P^{32}\mathrm{P} permet de détecter l’ARN par autoradiographie. Les désoxyribonucléotides triphosphates sont associés à la réplication plutôt qu’à la transcription.

17. Dans l’étude de l’initiation de la transcription bactérienne, quel est le rôle des séquences TTGACA et TATAAT ?

Elles sont étudiées comme des anticodons portés par des ARN de transfert pendant la synthèse protéique.
Elles sont étudiées comme des signaux de terminaison déclenchant la libération du polypeptide.
Elles sont étudiées comme des séquences promotrices nécessaires à l’initiation de la transcription.
Elles sont étudiées comme des codons successifs déterminant deux acides aminés pendant la traduction.

Elles sont étudiées comme des séquences promotrices nécessaires à l’initiation de la transcription.

Explication

TTGACA et TATAAT correspondent à des séquences promotrices étudiées pour leur rôle dans l’initiation de la transcription bactérienne. Elles ne sont pas considérées ici comme des codons traduits en acides aminés.

18. La suppression d’une séquence située à +800 par rapport au début de la transcription permet principalement d’étudier quel processus ?

La reconnaissance immédiate du promoteur par l’ARN polymérase
La fixation d’un ARNt sur le ribosome pendant la traduction
La modification de la longueur des protéines produites
L’élongation ou la terminaison de la transcription

L’élongation ou la terminaison de la transcription

Explication

Une séquence située à +800 se trouve en aval du promoteur et peut donc intervenir dans l’élongation ou la terminaison. Le promoteur, plutôt qu’une séquence éloignée à +800, renseigne sur l’initiation de la transcription.

19. Quelle comparaison distingue correctement une séquence située à +800 d’un promoteur dans l’étude de la transcription ?

La séquence à +800 code une protéine, tandis que le promoteur fournit les acides aminés
La séquence à +800 recrute les ribosomes, tandis que le promoteur fixe les ARNt
La séquence à +800 déclenche l’initiation, tandis que le promoteur contrôle la terminaison
La séquence à +800 concerne l’élongation ou la terminaison, tandis que le promoteur concerne l’initiation

La séquence à +800 concerne l’élongation ou la terminaison, tandis que le promoteur concerne l’initiation

Explication

La position +800 permet d’analyser des étapes postérieures à l’initiation, comme l’élongation ou la terminaison. Le promoteur est l’élément associé au démarrage de la transcription, et non au recrutement des ribosomes.

20. Quelle modification distingue correctement une substitution d’une insertion ou d’une délétion ?

Une substitution ajoute plusieurs nucléotides, tandis qu’une insertion remplace et qu’une délétion copie la séquence
Une substitution remplace un nucléotide, tandis qu’une insertion ajoute et qu’une délétion retire des nucléotides
Une substitution retire un segment, tandis qu’une insertion remplace et qu’une délétion ajoute des nucléotides
Une substitution change le cadre de lecture, tandis qu’une insertion ou une délétion conserve la séquence

Une substitution remplace un nucléotide, tandis qu’une insertion ajoute et qu’une délétion retire des nucléotides

Explication

Une substitution échange un nucléotide contre un autre et ne modifie pas nécessairement la longueur, alors qu’une insertion ou une délétion modifie la quantité de nucléotides. L’effet sur le cadre de lecture dépend de la longueur insérée ou supprimée.

21. Une insertion de cinq nucléotides dans une séquence codante risque de produire quel effet ?

Une conservation du cadre de lecture avec ajout de cinq acides aminés précis
Une suppression du promoteur avec arrêt de l’initiation transcriptionnelle
Une substitution locale sans changement de la séquence située en aval
Un décalage du cadre de lecture pouvant entraîner un codon STOP prématuré

Un décalage du cadre de lecture pouvant entraîner un codon STOP prématuré

Explication

Cinq n’est pas un multiple de trois, donc l’insertion décale le cadre de lecture et peut faire apparaître un codon STOP prématuré. Une insertion multiple de trois conserve le cadre, mais ce n’est pas le cas ici.

22. Quelle définition décrit le mieux un cadre ouvert de lecture ?

Une suite d’ARNts chargés qui apporte les acides aminés au ribosome
Une séquence protéique comprise entre deux sites de terminaison de la transcription
Une région située en amont du promoteur qui empêche la fixation de l’ARN polymérase
Une séquence comprise entre un codon d’initiation et un codon STOP, susceptible d’être traduite

Une séquence comprise entre un codon d’initiation et un codon STOP, susceptible d’être traduite

Explication

Un cadre ouvert de lecture correspond à une séquence délimitée par un codon d’initiation et un codon STOP, avec un potentiel de traduction. Il s’agit d’une séquence nucléotidique, et non d’une suite d’ARNts ou d’une séquence protéique.

23. Quel type d’ARN est ajouté comme matrice dans une expérience de traduction in vitro ?

Un ARNm, directement lu pour synthétiser une protéine
Un ARN régulateur, converti directement en acides aminés
Un ARNr, traduit en chaîne polypeptidique par le ribosome
Un ARNt, utilisé comme matrice pour assembler les nucléotides

Un ARNm, directement lu pour synthétiser une protéine

Explication

L’ARNm est la matrice directement lue par le système de traduction pour produire une protéine. L’ARNt apporte les acides aminés et l’ARNr participe au ribosome, mais ni l’un ni l’autre n’est la matrice traduite.

24. Quel est l’effet principal du SDS lors de l’analyse électrophorétique des protéines ?

Il charge les protéines positivement afin de les séparer selon leur origine cellulaire
Il dégrade les protéines en nucléotides afin de comparer leur composition en bases
Il charge les protéines négativement afin de favoriser une séparation principalement selon leur taille
Il bloque la migration des protéines afin de mesurer directement leur activité enzymatique

Il charge les protéines négativement afin de favoriser une séparation principalement selon leur taille

Explication

Le SDS impose une charge négative aux protéines, ce qui permet une séparation électrophorétique principalement fondée sur leur taille. Les acides nucléiques possèdent déjà des charges négatives dues à leurs phosphates, ce qui correspond à une autre situation expérimentale.

25. Une protéine a une masse moléculaire moyenne de 22 000 Da, avec une masse moyenne de 110 Da par acide aminé ; combien contient-elle approximativement d’acides aminés ?

n=22000110=200n = \frac{22\,000}{110} = 200
n=22000110=21890n = 22\,000 - 110 = 21\,890
n=11022000=0,005n = \frac{110}{22\,000} = 0{,}005
n=22000×110=2420000n = 22\,000 \times 110 = 2\,420\,000

$$n = \frac{22\,000}{110} = 200$$

Explication

Le nombre d’acides aminés se calcule avec n=M110n = \frac{M}{110}, soit 22000110=200\frac{22\,000}{110} = 200. Multiplier la masse par 110 ou soustraire 110 ne correspond pas à la relation donnée.

26. Quelle conséquence distingue une insertion de 20 paires de bases d’une insertion de 30 paires de bases dans une séquence codante ?

L’insertion de 20 décale le cadre de lecture, tandis que celle de 30 le conserve et ajoute des acides aminés
Les deux insertions décalent le cadre, car toute insertion modifie la lecture des codons
Les deux insertions conservent le cadre, car les paires de bases sont ajoutées sans effet de traduction
L’insertion de 20 conserve le cadre, tandis que celle de 30 le décale et provoque une substitution

L’insertion de 20 décale le cadre de lecture, tandis que celle de 30 le conserve et ajoute des acides aminés

Explication

Vingt n’est pas un multiple de trois et provoque donc un décalage du cadre de lecture. Trente est un multiple de trois : le cadre est conservé, mais des acides aminés supplémentaires sont ajoutés.

27. Quel est le rôle principal des facteurs généraux de transcription chez les eucaryotes ?

Ils modifient la taille du transcrit synthétisé par l’ARN polymérase
Ils reconnaissent une séquence régulatrice particulière et activent un gène
Ils participent à l’assemblage et au fonctionnement du complexe d’initiation
Ils déterminent la quantité de transcrit produite après l’initiation

Ils participent à l’assemblage et au fonctionnement du complexe d’initiation

Explication

Les facteurs généraux sont requis pour assembler et faire fonctionner le complexe d’initiation avec l’ARN polymérase eucaryote. Les facteurs spécifiques, en revanche, modulent l’intensité de la transcription en réponse à des séquences régulatrices.

28. Dans l’expérience réalisée avec la matrice 1, quel effet produit la fixation de p53 sur la séquence régulatrice située à -150 ?

Elle réduit la quantité de transcrit formée
Elle remplace les facteurs généraux de transcription
Elle stimule la transcription du gène étudié
Elle empêche l’assemblage du complexe d’initiation

Elle stimule la transcription du gène étudié

Explication

p53 est un facteur spécifique qui se fixe à la séquence régulatrice située à -150 et stimule la transcription avec la matrice 1. Cette action ne signifie pas que p53 remplace les facteurs généraux nécessaires à l’initiation basale.

29. Que révèle principalement une bande d’autoradiographie plus épaisse dans une analyse de transcription ?

Une quantité plus importante de transcrit
Une fixation plus forte de l’ARN polymérase sur l’ADN
Une séquence régulatrice située plus près du promoteur
Un transcrit possédant une taille moléculaire supérieure

Une quantité plus importante de transcrit

Explication

L’épaisseur de la bande reflète la quantité de transcrit produite dans l’expérience. La taille du transcrit est indiquée par la position de la bande, et non par son épaisseur.

30. Que se passe-t-il lorsque p53 est ajouté à une matrice dépourvue de la séquence régulatrice située à -150 ?

p53 devient une composante du complexe d’initiation basal
L’augmentation de la transcription observée avec p53 disparaît
La transcription augmente grâce aux facteurs généraux présents
La taille des transcrits diminue en présence de p53

L’augmentation de la transcription observée avec p53 disparaît

Explication

L’effet activateur de p53 dépend de la présence de la séquence régulatrice située à -150; son retrait dans la matrice 2 fait disparaître cette augmentation. Les facteurs généraux peuvent encore assurer l’initiation basale, mais ils n’expliquent pas l’activation spécifique par p53.

Révisez avec les flashcards

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Qu'est-ce que le bromure d'éthidium (BET) dans l'étude de l'ADN ?

Un agent intercalant qui s'insère entre les paires de bases de l'ADN.

Comment le bromure d'éthidium permet-il de visualiser l'ADN ?

Il devient fluorescent sous illumination aux UV.

Quel principe utilise un gradient de chlorure de césium pour séparer l'ADN ?

La séparation selon la densité des molécules d'ADN.

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