QCM : Diversification des génomes (14 questions)

Questions et réponses du QCM

1. Une famille souhaite savoir si un caractère est dominant ou récessif, si le gène correspondant est autosomique ou lié au chromosome X, et quel est le risque qu’il soit transmis à un enfant. Quel outil permet d’étudier ces questions ?

La multiplication de l’ADN par PCR
L’analyse de l’arbre généalogique
La recherche d’un mutant en base de données
Le séquençage du gène étudié

L’analyse de l’arbre généalogique

Explication

L’analyse d’un arbre généalogique permet d’établir les modes de dominance, la localisation autosomique ou liée à X et le risque de transmission. Le séquençage détermine une séquence, la PCR multiplie l’ADN et une base de données aide à identifier un mutant.

2. Pour étudier un gène impliqué dans une maladie, une équipe veut d’abord obtenir davantage d’ADN, puis connaître l’ordre de ses nucléotides avant de rechercher un mutant associé. Quelle succession de techniques convient ?

Consultation d’une base de données, puis PCR, puis séquençage
PCR, puis consultation d’une base de données, puis séquençage
PCR, puis séquençage, puis consultation d’une base de données
Séquençage, puis PCR, puis consultation d’une base de données

PCR, puis séquençage, puis consultation d’une base de données

Explication

La PCR multiplie l’ADN, le séquençage révèle l’ordre des nucléotides, puis une base de données peut aider à identifier un mutant. Inverser les deux premières étapes confond leurs rôles, tandis que la base de données n’effectue ni l’amplification ni le séquençage.

3. Lors d’une méiose, les chromosomes homologues ne se séparent pas en anaphase I. Quel résultat peut-on attendre dans les gamètes issus de cette division ?

Des œufs ayant n−1 ou n+1 chromosomes avant la fécondation
Des gamètes ayant n−1 ou n+1 chromatides sans changement du nombre de chromosomes
Des gamètes ayant tous n chromosomes
Des gamètes ayant n−1 ou n+1 chromosomes

Des gamètes ayant n−1 ou n+1 chromosomes

Explication

La non-séparation des homologues en anaphase I peut produire des gamètes n−1 ou n+1. La non-séparation des chromatides se produit en anaphase II; des gamètes normaux ou une anomalie déjà présente dans l’œuf ne décrivent pas le résultat attendu ici.

4. Un gamète ayant un nombre anormal de chromosomes participe à une fécondation. Quel type de conséquence peut en résulter pour le caryotype de l’œuf formé ?

Un caryotype normal, car la fécondation corrige le nombre chromosomique
Un caryotype anormal uniquement par translocation de gènes
Un caryotype anormal limité à une trisomie
Un caryotype anormal, par exemple une monosomie, une trisomie ou une tétrasomie

Un caryotype anormal, par exemple une monosomie, une trisomie ou une tétrasomie

Explication

Après fécondation, un gamète au nombre chromosomique anormal peut donner un œuf dont le caryotype présente une monosomie, une trisomie ou une tétrasomie. Une translocation est une anomalie de structure, et la fécondation ne garantit pas la correction du nombre de chromosomes.

5. Lors d’un crossing-over inégal, un chromosome recombiné porte une copie supplémentaire d’un gène tandis que l’autre chromosome recombiné en a perdu une. Comment caractériser le gain observé ?

Une mutation génique
Une duplication génique
Un transfert horizontal
Une délétion génique

Une duplication génique

Explication

Le crossing-over inégal peut produire un chromosome ayant gagné un gène, ce qui correspond à une duplication génique. Une mutation ponctuelle modifie une séquence, un transfert horizontal implique un échange entre individus, et une délétion correspond à une perte.

6. Comment appelle-t-on un ensemble de gènes apparentés issus d’un gène ancestral par duplications puis mutations ?

Une famille multigénique
Une famille de protéines
Un ensemble d’allèles
Un groupe de gènes voisins

Une famille multigénique

Explication

Une famille multigénique rassemble des gènes apparentés provenant d’un gène ancestral, après des duplications suivies de mutations. Un ensemble d’allèles désigne des variantes d’un même gène, tandis que la proximité chromosomique ne suffit pas à établir cette origine.

7. Dans une lignée, plusieurs copies d’un gène ancestral s’accumulent et subissent des mutations au fil des générations. Quel résultat peut en découler ?

De nouvelles combinaisons d’allèles sans différenciation des gènes
La disparition des copies sans formation de gènes différents
Des copies identiques codant nécessairement des protéines aux fonctions identiques
Des gènes distincts codant des protéines aux fonctions proches ou éloignées

Des gènes distincts codant des protéines aux fonctions proches ou éloignées

Explication

Les duplications et les mutations peuvent différencier les copies jusqu’à produire des gènes distincts, dont les protéines peuvent avoir des fonctions proches ou éloignées. Des copies qui restent identiques ignorent l’effet des mutations, et de nouvelles combinaisons d’allèles ne décrivent pas cette différenciation.

8. Un gène passe d’un parent à ses descendants lors de la reproduction dans un cas, et entre deux bactéries d’espèces différentes dans un autre. Comment classer ces deux transmissions, dans cet ordre ?

Transfert vertical, puis transfert horizontal
Transfert horizontal, puis transfert vertical
Transfert vertical dans les deux cas
Transfert horizontal dans les deux cas

Transfert vertical, puis transfert horizontal

Explication

Le transfert vertical relie un parent à ses descendants lors de la reproduction, tandis que le transfert horizontal se fait entre individus pouvant appartenir à des espèces différentes. Inverser ces catégories confond le lien de parenté avec l’échange entre individus.

9. De l’ADN libéré par des bactéries mortes reste dans un milieu, puis une bactérie vivante l’absorbe. Quel mécanisme de transfert est en jeu ?

La transformation bactérienne
La transduction bactérienne
La conjugaison bactérienne
Le transfert vertical bactérien

La transformation bactérienne

Explication

La transformation bactérienne est l’absorption d’ADN présent dans le milieu extérieur, notamment lorsqu’il est libéré par des cellules mortes. La conjugaison fait passer des plasmides entre bactéries en contact, la transduction mobilise un bactériophage et le transfert vertical se produit lors de la reproduction.

10. Deux bactéries établissent un pont entre elles et un plasmide passe de la bactérie donneuse à la receveuse. Quel processus décrit cette scène ?

La conjugaison bactérienne
Le transfert vertical bactérien
La transformation bactérienne
La transduction bactérienne

La conjugaison bactérienne

Explication

La conjugaison correspond au passage de plasmides d’une bactérie donneuse à une receveuse grâce à un pont établi entre elles. L’absorption d’ADN libre relève de la transformation, tandis que la transduction fait intervenir un bactériophage.

11. Des bactéries d’espèces différentes échangent par conjugaison un gène de résistance aux antibiotiques. Quelle conséquence peut en résulter pour la santé humaine ?

La production d’une molécule thérapeutique, comme l’insuline
La création de nouvelles combinaisons d’allèles sans résistance acquise
La disparition de la résistance, limitant les infections bactériennes
L’apparition de bactéries multirésistantes, source d’un problème de santé publique

L’apparition de bactéries multirésistantes, source d’un problème de santé publique

Explication

Le transfert horizontal de gènes de résistance par conjugaison peut rendre les bactéries multirésistantes et constitue un problème de santé publique. La disparition de la résistance inverse l’effet attendu, et la production d’insuline relève d’un autre usage du transfert génétique.

12. À quelle époque la cellule eucaryote apparaît-elle, avec notamment un noyau et des organites comme les mitochondries et les chloroplastes ?

Il y a 2,6 Ga
Il y a 0,6 Ga
Il y a 3,2 Ga
Il y a 1,6 Ga

Il y a 1,6 Ga

Explication

La cellule eucaryote, caractérisée notamment par un noyau et des organites, apparaît il y a 1,6 Ga. La date de 3,2 Ga correspond aux premiers procaryotes, tandis que 0,6 Ga et 2,6 Ga ne sont pas les dates indiquées pour cette apparition.

13. Quelle combinaison de caractéristiques les mitochondries et les chloroplastes partagent-ils avec les bactéries ?

Une double membrane, de l’ADN, des ribosomes et un bourgeonnement
Une membrane simple, de l’ADN, des ribosomes et une division en deux
Une double membrane, un noyau, des ribosomes et une division en deux
Une double membrane, de l’ADN, des ribosomes et une division en deux

Une double membrane, de l’ADN, des ribosomes et une division en deux

Explication

Ces trois éléments partagent une double membrane, de l’ADN, des ribosomes et la capacité de se diviser en deux. La membrane simple, la présence d’un noyau et le bourgeonnement substituent chacun une caractéristique différente à celles établies.

14. Une cellule primitive intègre une bactérie dans son cytoplasme, et les descendants de cette bactérie deviennent un organite. Quelle explication correspond à l’hypothèse endosymbiotique ?

L’organite dérive d’une bactérie intégrée dans le cytoplasme
La bactérie reste extérieure et s’associe à la cellule
L’organite est produit spontanément par la cellule primitive
La bactérie dérive d’un organite expulsé de la cellule

L’organite dérive d’une bactérie intégrée dans le cytoplasme

Explication

Selon l’hypothèse endosymbiotique, les mitochondries et les chloroplastes dérivent de bactéries intégrées dans le cytoplasme d’une cellule primitive. L’inversion du sens, la production spontanée et une association extérieure ne décrivent pas cette origine.

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Qu’établit l’analyse d’un arbre généalogique sur les modes de dominance ?

Les modes de dominance.

Comment l’analyse d’un arbre généalogique caractérise-t-elle le gène étudié ?

Elle détermine s’il est autosomique ou lié au chromosome X.

Qu’estime l’analyse d’un arbre généalogique pour un caractère ?

Le risque de transmission.

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