QCM : Étudier le développement végétal (11 questions)

Questions et réponses du QCM

1. Une équipe souhaite comparer plusieurs générations d’Arabidopsis dans un projet limité à douze semaines. Quel avantage de son cycle de génération permet cette étude ?

Environ une génération, puisque chacune dure douze semaines
Environ six générations, puisque chacune dure deux semaines
Environ douze générations, puisque chacune dure une semaine
Environ deux générations, puisque chacune dure six semaines

Environ deux générations, puisque chacune dure six semaines

Explication

Un cycle de génération dure environ six semaines, donc douze semaines permettent d’en suivre environ deux. Les autres durées résultent d’une confusion entre durée totale et durée d’un cycle.

2. Quel ensemble décrit correctement la taille et l’organisation du génome d’Arabidopsis thaliana ?

125 Mb, environ 25 500 chromosomes et cinq gènes, dont certains dupliqués
125 Mb, cinq chromosomes et environ 25 500 gènes, tous distincts
125 Mb, cinq chromosomes et environ 25 500 gènes, dont certains dupliqués
2 900 Mb, cinq chromosomes et environ 30 000 gènes, dont certains dupliqués

125 Mb, cinq chromosomes et environ 25 500 gènes, dont certains dupliqués

Explication

Le génome mesure 125 Mb, comprend cinq chromosomes et code environ 25 500 gènes, dont certains sont dupliqués. Les autres réponses confondent chromosomes et gènes, reprennent des valeurs d’autres organismes ou écartent les duplications.

3. Une variété végétale possède un caractère acquis grâce à une intervention de génie génétique, et non par un croisement entre plantes parentales. Comment la caractériser ?

Comme une variété sélectionnée pour un caractère existant
Comme une variété issue d’un croisement
Comme une plante transgénique
Comme une plante porteuse d’une mutation spontanée

Comme une plante transgénique

Explication

Une plante transgénique acquiert un ou plusieurs caractères par génie génétique plutôt que par transfert de gènes lors d’un croisement. Le croisement et la mutation spontanée correspondent à d’autres voies d’obtention, tandis qu’un caractère nouveau ne suffit pas à préciser son origine.

4. Un gène construit à volonté est intégré au génome d’une plante. Quel résultat est attendu pour les générations suivantes ?

Le transgène reste limité à la plante dans laquelle il a été introduit
Le transgène est transmis seulement s’il provient d’un croisement parental
Le transgène peut être transmis à la descendance comme les autres gènes
Le transgène doit être réintroduit par génie génétique à chaque génération

Le transgène peut être transmis à la descendance comme les autres gènes

Explication

Une fois intégré au génome, le transgène est transmis à la descendance au même titre que les autres gènes. Le limiter à la plante transformée ou exiger sa réintroduction méconnaît cette transmission héréditaire.

5. En génétique végétale, que désigne une banque de mutants ?

Un ensemble de plantes transgéniques portant un gène d’intérêt exprimé sous un promoteur fort
Une collection de séquences d’ADN insérées, répertoriées selon leur position dans le génome
Une collection d’individus porteurs de mutations, destinée au criblage de phénotypes et à l’identification de mutations d’intérêt
Un ensemble de lignées parentales utilisées pour mobiliser un transposon dans une descendance

Une collection d’individus porteurs de mutations, destinée au criblage de phénotypes et à l’identification de mutations d’intérêt

Explication

Une banque de mutants rassemble des individus mutés que l’on peut cribler pour repérer un phénotype, puis identifier et caractériser les mutations associées. Une collection de séquences insérées répertoriées correspond plutôt à une ressource de caractérisation des insertions qu’à la définition générale d’une banque de mutants.

6. Quel type de mécanisme caractérise la transposition des rétrotransposons de classe 1 ?

Un mécanisme d’excision suivi d’une duplication directe de l’ADN
Un mécanisme de coupe-colle avec un intermédiaire ADN et une réparation de brèche
Un mécanisme de cercle roulant avec un intermédiaire ADN circulaire
Un mécanisme de copie-colle avec un intermédiaire ARN et une transcription inverse

Un mécanisme de copie-colle avec un intermédiaire ARN et une transcription inverse

Explication

Les rétrotransposons de classe 1 se déplacent par copie-colle en passant par un intermédiaire ARN, qui est retranscrit en ADN. Le mécanisme de coupe-colle avec un intermédiaire ADN caractérise les transposons à ADN de classe 2.

7. Dans la stratégie « Two-element transposon tagging », quel est le rôle de la contre-sélection au NAM lors de l’isolement des mutants d’insertion ?

Éliminer les plantes qui expriment IAAH, car cette enzyme convertit le NAM en NAA toxique.
Éliminer les plantes ayant perdu le Ds initial, afin de conserver les insertions d’origine.
Éliminer les plantes résistantes à la kanamycine, car elles portent le marqueur NPTII.
Éliminer les plantes qui produisent la transposase, afin de déclencher le déplacement de Ds.

Éliminer les plantes qui expriment IAAH, car cette enzyme convertit le NAM en NAA toxique.

Explication

La contre-sélection au NAM tue les plantes exprimant IAAH, qui convertit le NAM en NAA. La résistance à la kanamycine est sélectionnée séparément et indique la présence du marqueur NPTII associé à Ds.

8. Dans la stratégie « Two-element transposon tagging », quel événement survient après le croisement des deux lignées parentales et permet la mobilisation de Ds ?

L’autofécondation élimine Ac et stabilise Ds avant la production de la descendance hétérozygote.
La transposase produite par Ac mobilise Ds dans la descendance hétérozygote.
Le NAM induit l’expression d’IAAH et provoque l’insertion de Ds dans un nouveau site.
La kanamycine active NPTII et déclenche le déplacement de Ds dans les graines.

La transposase produite par Ac mobilise Ds dans la descendance hétérozygote.

Explication

Après le croisement, la descendance hétérozygote porte les deux transposons et la transposase produite par Ac peut mobiliser Ds. L’autofécondation et la sélection visant la perte d’Ac interviennent plus tard, pour stabiliser les insertions.

9. En quoi la surexpression d’un gène endogène diffère-t-elle des stratégies antisens et RNAi ?

Elle modifie la séquence de la protéine, tandis que les stratégies antisens et RNAi changent le promoteur du gène.
Elle bloque la transcription du gène, tandis que les stratégies antisens et RNAi accélèrent la traduction de son ARN.
Elle augmente la quantité de protéine produite, tandis que les stratégies antisens et RNAi réduisent l’expression du gène.
Elle réduit la quantité de protéine produite, tandis que les stratégies antisens et RNAi augmentent l’expression du gène.

Elle augmente la quantité de protéine produite, tandis que les stratégies antisens et RNAi réduisent l’expression du gène.

Explication

La surexpression vise à accroître la quantité de protéine, alors que les approches antisens et RNAi diminuent l’expression du gène. Contrairement à l’option qui attribue une augmentation aux stratégies antisens et RNAi, celles-ci réduisent l’expression en agissant sur l’ARN.

10. Quel élément guide l’endonucléase Cas9 vers le site où elle réalise une coupure de l’ADN ?

Une protéine de réparation qui reconnaît les séquences répétées du génome
Un ARN messager dont la traduction produit directement la coupure ciblée
Un ARN guide complémentaire à la séquence cible, en présence d’un motif PAM
Un marqueur de sélection qui repère les cellules ayant intégré un transgène

Un ARN guide complémentaire à la séquence cible, en présence d’un motif PAM

Explication

L’ARN guide s’apparie à la séquence cible et l’interaction de Cas9 avec un motif PAM contribue à déterminer le site de coupure. Le marqueur de sélection permet de repérer certaines cellules transformées, mais il ne guide pas Cas9 vers l’ADN cible.

11. Lorsqu’une plante transgénique exprime aléatoirement un gène marqueur dans une cellule, quelle conséquence permet l’analyse clonale ?

Les cellules issues de cette cellule deviennent repérables comme un clone, ce qui permet de suivre leur distribution dans l’organe.
Toutes les cellules de l’organe expriment le marqueur, ce qui permet de mesurer la ploïdie du tissu.
La cellule marquée cesse de se diviser, ce qui permet d’identifier les cellules non mutées.
Les cellules voisines perdent leur marqueur, ce qui révèle directement l’orientation de chaque division.

Les cellules issues de cette cellule deviennent repérables comme un clone, ce qui permet de suivre leur distribution dans l’organe.

Explication

L’expression du marqueur dans une cellule permet de distinguer visuellement cette cellule et ses descendantes, formant ainsi un clone dont la distribution peut être étudiée. Contrairement à l’option fondée sur la ploïdie, cette méthode repose sur l’activation d’un marqueur et non sur une polyploïdisation induite par la colchicine.

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Combien de temps dure le cycle de génération d’Arabidopsis thaliana ?

Environ 6 semaines.

Qu’est-ce qu’une plante transgénique ?

Une plante ayant acquis un ou plusieurs caractères par génie génétique plutôt que par croisement.

À quelle famille appartient Arabidopsis thaliana ?

Aux Brassicaceae.

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