QCM : Enrichissement des génomes — 17 questions

Questions et réponses du QCM

1. Quelle distinction décrit correctement les transferts vertical et horizontal des gènes ?

Les deux transferts se produisent lors de la reproduction sexuée, mais dans des générations différentes.
Les deux transferts se font entre espèces différentes, avec une reproduction sexuée dans un seul cas.
Le transfert vertical se fait entre espèces sans reproduction sexuée, tandis que le transfert horizontal se produit lors de la reproduction sexuée.
Le transfert vertical se produit lors de la reproduction sexuée, tandis que le transfert horizontal se fait entre espèces sans reproduction sexuée.

Le transfert vertical se produit lors de la reproduction sexuée, tandis que le transfert horizontal se fait entre espèces sans reproduction sexuée.

Explication

Le transfert vertical associe les gènes à la reproduction sexuée, alors que le transfert horizontal permet leur passage entre individus d’espèces différentes sans reproduction sexuée. La confusion fréquente consiste à inverser les mécanismes et à attribuer le transfert interspécifique à la reproduction sexuée.

2. Que se passe-t-il lorsqu’un gène acquis horizontalement procure un avantage au receveur ?

Le receveur transmet directement le gène à toutes les espèces voisines par plusieurs transferts horizontaux successifs.
Le gène avantageux disparaît progressivement parce que le transfert horizontal empêche sa transmission aux descendants.
Les descendants perdent le gène avantageux lorsque la sélection naturelle favorise la reproduction sexuée.
Les descendants porteurs de ce gène sont sélectionnés et le transmettent ensuite à leur descendance par transfert vertical.

Les descendants porteurs de ce gène sont sélectionnés et le transmettent ensuite à leur descendance par transfert vertical.

Explication

Un gène avantageux acquis horizontalement peut favoriser la survie ou la reproduction de ses porteurs, dont les descendants le transmettent ensuite verticalement. Le transfert horizontal désigne l’acquisition initiale du gène, et non le mécanisme de transmission aux générations suivantes.

3. Quelle caractéristique distingue les bactéries de souche S des bactéries de souche R ?

Les bactéries S sont non pathogènes et dépourvues de capsule, tandis que les bactéries R sont virulentes et capsulées.
Les bactéries S et R sont toutes deux capsulées, mais seule la souche R provoque une maladie chez l’hôte.
Les bactéries S sont virulentes et capsulées, tandis que les bactéries R sont dépourvues de capsule et non pathogènes.
Les bactéries S et R sont toutes deux dépourvues de capsule, mais seule la souche S résiste aux défenses immunitaires.

Les bactéries S sont virulentes et capsulées, tandis que les bactéries R sont dépourvues de capsule et non pathogènes.

Explication

La capsule des bactéries S les protège de l’élimination par le système immunitaire et leur confère une virulence, tandis que les bactéries R n’ont pas de capsule et sont non pathogènes. La souche R ne possède donc pas les caractéristiques de virulence et de résistance immunitaire de la souche S.

4. Quelle découverte Griffith réalise-t-il en 1928 lors de ses expériences sur les bactéries S et R ?

Les bactéries S deviennent non virulentes lorsqu’elles sont mélangées à des bactéries R vivantes.
Des bactéries S tuées libèrent une substance capable de transformer des bactéries R en bactéries S.
Les bactéries R transmettent leur capsule aux bactéries S vivantes par l’intermédiaire de bactériophages.
L’ADN des bactéries S est identifié comme le principe transformant après destruction sélective des protéines.

Des bactéries S tuées libèrent une substance capable de transformer des bactéries R en bactéries S.

Explication

En 1928, Griffith observe que des bactéries S tuées peuvent transformer des bactéries R en bactéries S et appelle la substance responsable le principe transformant. L’identification de ce principe comme étant l’ADN appartient aux travaux ultérieurs d’Avery, McLeod et McCarty.

5. Quelle conclusion Avery, McLeod et McCarty établissent-ils en 1944 ?

Le principe transformant est une capsule produite par les bactéries R après leur entrée dans l’organisme.
Le principe transformant est un bactériophage qui transporte les gènes de virulence entre bactéries.
Le principe transformant est une protéine libérée par les bactéries S et conservée après leur destruction.
Le principe transformant est l’ADN transféré des bactéries S aux bactéries R.

Le principe transformant est l’ADN transféré des bactéries S aux bactéries R.

Explication

En 1944, Avery, McLeod et McCarty démontrent que l’ADN provenant des bactéries S est responsable de la transformation des bactéries R. L’hypothèse d’une substance protéique ne correspond donc pas à leur conclusion expérimentale.

6. Quel énoncé décrit correctement la transformation bactérienne ?

Une bactérie transmet son génome à une cellule voisine lors d’une division cellulaire produisant deux bactéries filles.
Une bactérie intègre dans son génome un fragment d’ADN libéré dans l’environnement par une autre bactérie.
Un bactériophage introduit dans une bactérie receveuse un fragment d’ADN prélevé chez une bactérie donneuse.
Une bactérie reçoit un plasmide par un pilus reliant directement son cytoplasme à celui d’une autre bactérie.

Une bactérie intègre dans son génome un fragment d’ADN libéré dans l’environnement par une autre bactérie.

Explication

La transformation bactérienne repose sur l’intégration d’un fragment d’ADN libre dans l’environnement au génome d’une bactérie, et ce mécanisme concerne un nombre limité d’espèces. Le transfert par pilus correspond à la conjugaison, tandis que l’intervention d’un bactériophage caractérise la transduction.

7. Par quel mécanisme une bactérie peut-elle transférer un plasmide à une autre bactérie lors d’une conjugaison ?

Elle fusionne complètement ses membranes avec celles de la bactérie receveuse pour mélanger leurs génomes.
Elle utilise un pilus formant un pont cytoplasmique entre les deux bactéries.
Elle libère un fragment d’ADN dans le milieu, que la bactérie receveuse intègre ensuite à son génome.
Elle fait intervenir un bactériophage qui transporte le plasmide jusqu’à la bactérie receveuse.

Elle utilise un pilus formant un pont cytoplasmique entre les deux bactéries.

Explication

La conjugaison permet le transfert de plasmides, des molécules d’ADN circulaires, grâce à des pili qui établissent un pont cytoplasmique entre les bactéries. L’intervention d’un bactériophage relève de la transduction, et l’ADN libre dans le milieu relève de la transformation.

8. Quel agent assure le transfert de matériel génétique entre une bactérie donneuse et une bactérie receveuse lors d’une transduction ?

Un bactériophage, c’est-à-dire un virus infectant les bactéries.
Un pilus, c’est-à-dire une structure reliant les cytoplasmes bactériens.
Un plasmide, c’est-à-dire une petite molécule d’ADN circulaire.
Un fragment d’ADN libre, c’est-à-dire une molécule présente dans l’environnement.

Un bactériophage, c’est-à-dire un virus infectant les bactéries.

Explication

La transduction utilise un bactériophage comme intermédiaire pour transférer du matériel génétique d’une bactérie donneuse à une bactérie receveuse. Le pilus intervient dans la conjugaison, tandis qu’un fragment d’ADN libre caractérise la transformation.

9. Quel rôle la syncytine joue-t-elle dans la formation du placenta humain ?

Elle permet la fusion des cellules embryonnaires et maternelles
Elle déclenche la production d’ADN viral dans les cellules maternelles
Elle transfère directement des nutriments vers les cellules embryonnaires
Elle constitue la structure placentaire après la fusion cellulaire

Elle permet la fusion des cellules embryonnaires et maternelles

Explication

La syncytine, issue selon les chercheurs d’un gène viral transféré, permet la fusion des cellules embryonnaires et maternelles nécessaire à la formation du placenta. Le placenta désigne la structure produite après cette fusion, et non la protéine elle-même.

10. Que produit la fusion des cellules de l’embryon et de la mère lors de la formation du placenta ?

Des cellules géantes multinucléées assurant des échanges entre les deux organismes
Un réseau phylogénétique reliant les génomes maternel et embryonnaire
Une protéine virale qui déclenche la division des cellules embryonnaires
Des cellules bactériennes qui synthétisent le dioxygène pour l’embryon

Des cellules géantes multinucléées assurant des échanges entre les deux organismes

Explication

La fusion cellulaire produit des cellules géantes contenant de nombreux noyaux, qui forment le placenta et permettent les échanges de nutriments et de dioxygène. L’origine virale proposée concerne la syncytine, et non le produit direct de la fusion.

11. Quelle caractéristique distingue l’endosymbiose d’une association biologique où un seul partenaire bénéficie de la relation ?

Elle consiste en une fusion temporaire de cellules apparentées
Elle procure un bénéfice réciproque aux deux partenaires
Elle permet à l’organisme hôte d’acquérir un noyau supplémentaire
Elle entraîne le transfert d’un gène entre deux espèces

Elle procure un bénéfice réciproque aux deux partenaires

Explication

L’endosymbiose correspond à l’incorporation d’éléments cellulaires d’une autre espèce avec un bénéfice réciproque pour les deux partenaires. Le transfert de gènes peut accompagner certaines relations, mais il ne définit pas à lui seul l’endosymbiose.

12. Pourquoi la limace de mer Elysia chlorotica peut-elle réaliser la photosynthèse ?

Elle transforme ses mitochondries en organites photosynthétiques
Elle produit des chloroplastes à partir de bactéries intestinales
Elle possède des chloroplastes provenant d’algues vertes ingérées
Elle reçoit des chloroplastes directement des cellules maternelles

Elle possède des chloroplastes provenant d’algues vertes ingérées

Explication

Elysia chlorotica conserve des chloroplastes issus de son alimentation à partir d’algues vertes, ce qui lui permet de réaliser la photosynthèse. Ses mitochondries ne se transforment pas en chloroplastes, car ces deux organites ont des origines et des fonctions différentes.

13. Quel effet général les endosymbioses peuvent-elles avoir sur l’évolution d’un organisme hôte ?

Elles remplacent son génome par celui de l’organisme incorporé
Elles lui confèrent de nouvelles propriétés et améliorent son adaptation
Elles empêchent les échanges entre l’organisme hôte et son environnement
Elles décrivent le passage d’un gène sans modifier les propriétés de l’hôte

Elles lui confèrent de nouvelles propriétés et améliorent son adaptation

Explication

Les endosymbioses peuvent apporter de nouvelles propriétés, améliorer l’adaptation de l’organisme hôte et contribuer à son évolution. Le passage d’un gène désigne un mécanisme de transfert horizontal, qui ne constitue pas la définition de l’effet adaptatif de l’endosymbiose.

14. Quelle association entre un organite eucaryote et son ancêtre bactérien est correcte ?

La mitochondrie dérive d’une protéobactérie et le chloroplaste d’une cyanobactérie
La mitochondrie dérive d’une cyanobactérie et le chloroplaste d’une protéobactérie
La mitochondrie et le chloroplaste dérivent tous deux de protéobactéries
La mitochondrie et le chloroplaste dérivent tous deux de cyanobactéries

La mitochondrie dérive d’une protéobactérie et le chloroplaste d’une cyanobactérie

Explication

Les mitochondries sont issues d’une endosymbiose de protéobactéries, tandis que les chloroplastes proviennent d’une endosymbiose de cyanobactéries. La confusion entre ces deux groupes bactériens inverse les origines respectives des organites.

15. Quel ensemble d’indices soutient l’origine endosymbiotique des mitochondries et des chloroplastes ?

Une membrane double, un ADN nucléaire, des chromosomes linéaires et une synthèse protéique cytoplasmique
Une absence d’ADN, une enveloppe rigide, des ribosomes eucaryotes et une division par mitose
Une grande taille, une membrane unique, un ADN linéaire et une membrane interne nucléaire
Une taille micrométrique, une double membrane, une membrane interne bactérienne et un ADN circulaire

Une taille micrométrique, une double membrane, une membrane interne bactérienne et un ADN circulaire

Explication

La taille micrométrique, la double membrane, la composition bactérienne de la membrane interne et l’ADN circulaire sont des caractères compatibles avec une origine bactérienne. Ces indices se distinguent des caractéristiques générales d’autres structures eucaryotes, qui ne les réunissent pas nécessairement.

16. Quelle succession d’événements décrit l’origine proposée des mitochondries il y a environ 2 milliards d’années ?

Une protéobactérie a fusionné avec le noyau, puis ses protéines ont gagné le cytoplasme
Une cellule eucaryote a perdu son noyau, puis une protéobactérie l’a remplacé
Une protéobactérie a été phagocytée, puis certains de ses gènes ont été transférés vers le noyau
Une cyanobactérie a été phagocytée, puis tout son génome est resté dans le chloroplaste

Une protéobactérie a été phagocytée, puis certains de ses gènes ont été transférés vers le noyau

Explication

Une protéobactérie aurait été internalisée par phagocytose dans une cellule eucaryote, avant que certains gènes bactériens ne soient transférés vers le noyau. Des protéines issues de ces gènes sont toutefois restées destinées à la mitochondrie, ce qui explique le maintien d’une fonction mitochondriale.

17. Que désigne l’hérédité cytoplasmique ?

La transmission des mitochondries et des chloroplastes indépendamment de l’ADN nucléaire
Le transfert de gènes bactériens entre deux cellules appartenant à des espèces différentes
La transmission des chromosomes du noyau au cours des divisions cellulaires
La transmission de protéines produites dans le cytoplasme vers les cellules filles

La transmission des mitochondries et des chloroplastes indépendamment de l’ADN nucléaire

Explication

L’hérédité cytoplasmique correspond à la transmission des mitochondries et des chloroplastes, qui possèdent leur propre ADN, indépendamment de l’ADN nucléaire. Elle ne désigne donc ni la transmission des chromosomes nucléaires ni le transfert horizontal de gènes.

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Quelle différence principale distingue transfert vertical et horizontal des gènes ?

Le transfert vertical se fait par reproduction sexuée, le transfert horizontal entre espèces sans reproduction.

Que se passe-t-il si un gène transféré horizontalement est avantageux ?

Les descendants du receveur sont sélectionnés et transmettent ce gène verticalement.

Quelle différence principale distingue les bactéries de souche S des souches R ?

Les bactéries S sont virulentes avec capsule, les R sont non pathogènes sans capsule.

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