QCM : Expression du patrimoine génétique (33 questions)

Questions et réponses du QCM

1. Que désigne la structure primaire d’une protéine ?

Le repliement local répété de son squelette peptidique
L’association de plusieurs chaînes d’acides aminés
La séquence des acides aminés qui composent sa chaîne
La forme tridimensionnelle adoptée par une chaîne repliée

La séquence des acides aminés qui composent sa chaîne

Explication

La structure primaire correspond à l’ordre des acides aminés dans la chaîne. Le repliement local du squelette décrit plutôt la structure secondaire.

2. Une protéine constituée d’une seule chaîne se replie en une forme tridimensionnelle grâce aux interactions de ses chaînes latérales : de quel niveau de structure s’agit-il ?

De la structure primaire
De la structure quaternaire
De la structure secondaire
De la structure tertiaire

De la structure tertiaire

Explication

La structure tertiaire est le repliement tridimensionnel d’une chaîne, auquel contribuent les interactions entre chaînes latérales. La structure quaternaire concerne l’assemblage de plusieurs chaînes.

3. Une protéine fonctionnelle est formée de plusieurs chaînes d’acides aminés associées : quelle caractéristique structurale cela décrit-il ?

Sa structure tertiaire
Sa structure secondaire
Sa structure quaternaire
Sa structure primaire

Sa structure quaternaire

Explication

La structure quaternaire caractérise une protéine constituée de plusieurs chaînes d’acides aminés. Un repliement tridimensionnel d’une seule chaîne relève de la structure tertiaire.

4. Si une modification de la séquence d’acides aminés change le repliement tridimensionnel d’une protéine, quelle conséquence peut en découler ?

Sa fonction peut être modifiée, car elle dépend de son repliement
Sa structure primaire devient indépendante de l’ordre des acides aminés
Son repliement est déterminé principalement par le nombre de chaînes
Sa fonction reste liée aux liaisons hydrogène du squelette seulement

Sa fonction peut être modifiée, car elle dépend de son repliement

Explication

La séquence détermine le repliement tridimensionnel, lequel conditionne la fonction de la protéine. Le nombre de chaînes caractérise plutôt la structure quaternaire et ne remplace pas ce lien entre séquence et repliement.

5. Dans le cadre de la synthèse protéique, que représente un gène ?

Une séquence de protéines qui détermine la copie d’un brin d’ADN
Une unité d’information qui gouverne la synthèse d’une protéine par la cellule
Une enzyme qui relie les nucléotides pour former un brin d’ARN
Un brin d’ARN qui transporte les acides aminés vers une protéine

Une unité d’information qui gouverne la synthèse d’une protéine par la cellule

Explication

Un gène est une unité d’information qui gouverne la synthèse d’une protéine par la cellule. L’enzyme qui synthétise l’ARN est l’ARN polymérase, et non le gène.

6. Quelle différence de structure distingue l’ADN de l’ARN ?

L’ADN et l’ARN comportent chacun un seul brin
L’ADN et l’ARN comportent chacun deux chaînes
L’ADN comporte deux chaînes et l’ARN un seul brin
L’ADN comporte un seul brin et l’ARN deux chaînes

L’ADN comporte deux chaînes et l’ARN un seul brin

Explication

L’ADN est constitué de deux chaînes, tandis que l’ARN comporte un seul brin. L’inversion de ces caractéristiques confond les structures des deux molécules.

7. Lorsqu’on compare les bases de l’ADN et de l’ARN, quelle base est présente dans l’ARN à la place de la thymine de l’ADN ?

La guanine
L’uracile
La cytosine
L’adénine

L’uracile

Explication

L’ADN contient de la thymine, tandis que l’ARN contient de l’uracile à sa place. La guanine, la cytosine et l’adénine se trouvent dans les deux molécules.

8. Lors de la transcription, quel mécanisme permet de produire un ARN à partir de l’ADN ?

L’ARN polymérase synthétise un ARN complémentaire d’un brin matrice d’ADN
Le ribosome traduit directement les deux brins d’ADN en acides aminés
L’ADN polymérase synthétise un ADN complémentaire d’un brin d’ARN
L’ARN polymérase assemble un ARN sans utiliser de brin matrice

L’ARN polymérase synthétise un ARN complémentaire d’un brin matrice d’ADN

Explication

La transcription produit un ARN à partir d’un brin matrice d’ADN, grâce à l’ARN polymérase et à la complémentarité des nucléotides. La synthèse d’ADN à partir d’un brin d’ARN ne décrit pas ce processus.

9. Quelle modification correspond à une mutation ?

Un changement dans la séquence de l’ADN
Un changement dans le repliement d’une protéine sans modification de l’ADN
Un changement dans la quantité de protéine produite
Un changement dans le type de cellule qui exprime un gène

Un changement dans la séquence de l’ADN

Explication

Une mutation est une modification de la séquence d’ADN. Une variation de l’expression d’un gène peut changer la quantité de protéine produite sans constituer, à elle seule, une mutation.

10. Quelle liste regroupe les trois types de mutation considérés ?

Substitution, délétion et insertion d’une paire de nucléotides
Délétion, repliement et insertion d’une chaîne protéique
Duplication, inversion et remplacement d’un acide aminé
Substitution, traduction et formation d’un codon stop

Substitution, délétion et insertion d’une paire de nucléotides

Explication

Les trois types présentés sont la substitution, la délétion et l’insertion d’une paire de nucléotides. La formation d’un codon stop décrit plutôt une conséquence possible d’une mutation non-sens.

11. Un changement de nucléotide transforme un codon en codon stop : de quel type de mutation s’agit-il ?

D’une mutation silencieuse
D’une mutation non-sens
D’une mutation par délétion
D’une mutation faux sens

D’une mutation non-sens

Explication

Une mutation non-sens entraîne la formation d’un codon stop. Une mutation faux sens change l’acide aminé codé, tandis qu’une mutation silencieuse ne le modifie pas.

12. Pourquoi un même gène peut-il présenter des niveaux d’expression différents selon les cellules ou les étapes de la vie ?

Les mutations provoquées par l’altitude modifient systématiquement son expression
La protéine qu’il produit détermine à elle seule le moment de sa transcription
Sa séquence d’ADN est nécessairement remplacée dans chaque cellule qui l’exprime
Son expression peut varier sous l’influence du temps, de signaux chimiques et de l’environnement

Son expression peut varier sous l’influence du temps, de signaux chimiques et de l’environnement

Explication

L’expression varie selon les cellules et les étapes de la vie et peut être influencée par le temps, des signaux chimiques et l’environnement, notamment l’altitude. Une variation d’expression ne signifie pas nécessairement que la séquence d’ADN a changé.

13. Lors de la maturation d’un ARN pré-messager, quel devenir concerne les introns et les exons ?

Les exons sont éliminés, tandis que les introns sont conservés et assemblés.
Les introns sont éliminés, tandis que les exons sont conservés et assemblés.
Les introns et les exons sont éliminés avant la formation de l’ARN messager.
Les introns et les exons sont conservés dans l’ARN messager sans réorganisation.

Les introns sont éliminés, tandis que les exons sont conservés et assemblés.

Explication

La maturation élimine les introns et assemble les exons conservés pour former l’ARN messager. L’idée d’éliminer les exons inverse le devenir des deux types de séquences.

14. Comment l’épissage alternatif peut-il accroître la diversité des protéines produites à partir d’un gène ?

Il permet à plusieurs ARN pré-messagers de produire un seul ARN messager, puis une seule protéine.
Il permet à un même ARN pré-messager de produire plusieurs ARN messagers, puis plusieurs protéines.
Il permet à un même ARN pré-messager de produire plusieurs protéines sans passer par des ARN messagers.
Il transforme un ARN messager en plusieurs ARN pré-messagers, puis en plusieurs protéines.

Il permet à un même ARN pré-messager de produire plusieurs ARN messagers, puis plusieurs protéines.

Explication

L’épissage alternatif peut générer plusieurs ARN messagers à partir d’un même ARN pré-messager, ce qui permet de produire plusieurs protéines. L’ARN messager reste un intermédiaire dans ce processus et n’est pas contourné.

15. Dans le code génétique, que désigne un codon ?

Une séquence de nucléotides de l’ARN messager qui détermine directement la structure d’un gène.
Une séquence d’acides aminés de la protéine associée à un nucléotide de l’ARN messager.
Une séquence de nucléotides de l’ARN messager associée à un acide aminé ou à un signal stop.
Une séquence de nucléotides de l’ADN associée à un acide aminé ou à un signal stop.

Une séquence de nucléotides de l’ARN messager associée à un acide aminé ou à un signal stop.

Explication

Un codon est une séquence de nucléotides de l’ARN messager qui porte une signification dans le code génétique, par exemple un acide aminé ou un signal stop. Une séquence d’ADN n’est pas la définition du codon visé ici.

16. Pourquoi le code génétique est-il à la fois non ambigu et dégénéré ?

Chaque codon a plusieurs significations, mais chaque acide aminé correspond à un seul codon.
Chaque codon a une seule signification, mais plusieurs codons peuvent coder le même acide aminé.
Chaque codon a une seule signification, et chaque acide aminé correspond à un seul codon.
Chaque acide aminé correspond à un seul codon, mais un codon peut désigner plusieurs acides aminés.

Chaque codon a une seule signification, mais plusieurs codons peuvent coder le même acide aminé.

Explication

Le code est non ambigu parce qu’un codon possède une seule signification, et dégénéré parce que plusieurs codons peuvent coder le même acide aminé. L’association d’un seul codon à chaque acide aminé ne rendrait pas compte de la dégénérescence.

17. Quel est le rôle d’un codon stop lors de la traduction ?

Il signale l’arrêt de la traduction sans correspondre à un acide aminé.
Il signale l’ajout d’un acide aminé particulier à la chaîne protéique.
Il indique quel acide aminé doit être placé au début de la chaîne protéique.
Il permet de remplacer un acide aminé par un autre dans la chaîne protéique.

Il signale l’arrêt de la traduction sans correspondre à un acide aminé.

Explication

Un codon stop constitue un signal d’arrêt et ne correspond à aucun acide aminé. Un codon qui spécifie un acide aminé contribue, au contraire, à l’assemblage de la chaîne protéique.

18. Lors de la traduction, comment les acides aminés sont-ils assemblés en une protéine ?

Dans un ordre déterminé par la structure de la protéine, indépendamment du code génétique.
Dans l’ordre indiqué par les codons de l’ARN messager, selon le code génétique.
Dans l’ordre inverse des codons de l’ARN messager, selon le code génétique.
Dans l’ordre des nucléotides de l’ADN, indépendamment des codons de l’ARN messager.

Dans l’ordre indiqué par les codons de l’ARN messager, selon le code génétique.

Explication

La traduction assemble les acides aminés dans l’ordre dicté par les codons de l’ARN messager, en s’appuyant sur le code génétique. L’ordre n’est pas inversé par rapport aux codons.

19. Quelle succession d’étapes décrit l’expression génétique conduisant à une protéine ?

Traduction de l’ADN en protéine, maturation en ARN messager, puis transcription en ARN pré-messager.
Transcription de l’ADN en protéine, traduction en ARN pré-messager, puis maturation en ARN messager.
Transcription de l’ADN en ARN pré-messager, maturation en ARN messager, puis traduction en protéine.
Maturation de l’ADN en ARN pré-messager, transcription en ARN messager, puis traduction en protéine.

Transcription de l’ADN en ARN pré-messager, maturation en ARN messager, puis traduction en protéine.

Explication

L’expression suit la transcription de l’ADN en ARN pré-messager, sa maturation en ARN messager, puis la traduction de celui-ci en protéine. La maturation concerne l’ARN pré-messager et non l’ADN.

20. Quelle description rend compte du phénotype d’une cellule ?

L’ensemble des séquences d’ADN de la cellule, indépendamment des ARN et des protéines qu’elle contient.
L’ensemble des produits de l’ADN, notamment les ARN et les protéines, visibles à différentes échelles de l’organisme.
L’ensemble des protéines de la cellule, à l’exclusion des ARN et des autres produits de l’ADN.
L’ensemble des caractères visibles à l’échelle de l’organisme, sans lien avec les produits de l’ADN.

L’ensemble des produits de l’ADN, notamment les ARN et les protéines, visibles à différentes échelles de l’organisme.

Explication

Le phénotype résulte de l’ensemble des produits de l’ADN, notamment les ARN et les protéines présents dans la cellule, et se manifeste à différentes échelles. Le réduire aux seules protéines écarte d’autres produits de l’ADN mentionnés dans sa définition.

21. Quelle combinaison décrit la structure générale d’un acide aminé ?

Une fonction acide COOH, un groupement phosphate et une base azotée déterminant ses propriétés
Une fonction acide COOH, une fonction amine NH2 et une chaîne latérale déterminant ses propriétés
Une fonction acide COOH, deux bases azotées et une chaîne latérale déterminant ses propriétés
Une fonction amine NH2, un désoxyribose et une chaîne latérale déterminant ses propriétés

Une fonction acide COOH, une fonction amine NH2 et une chaîne latérale déterminant ses propriétés

Explication

Un acide aminé possède une fonction acide COOH, une fonction amine NH2 et une chaîne latérale qui contribue à ses propriétés. Le groupement phosphate et la base azotée caractérisent plutôt un nucléotide d’ADN.

22. Qu’est-ce qui distingue les 20 acides aminés nécessaires à la fabrication des protéines ?

Le nombre de nucléotides qu’ils contiennent
Le nombre de leurs fonctions amine
La présence ou l’absence d’une fonction acide
La nature de leur radical R

La nature de leur radical R

Explication

Les 20 acides aminés se distinguent par leur radical R. Leurs fonctions acide et amine font partie de la structure générale commune plutôt que de définir leurs différences.

23. Quelle affirmation décrit les acides aminés indispensables chez l’être humain ?

Huit sont fabriqués à partir de protéines alimentaires
Vingt sont produits par l’organisme sans apport alimentaire
Huit doivent être apportés par l’alimentation
Vingt doivent être apportés par l’alimentation

Huit doivent être apportés par l’alimentation

Explication

Chez l’être humain, huit acides aminés sont indispensables et doivent être apportés par l’alimentation. Le nombre vingt désigne les acides aminés nécessaires à la fabrication des protéines, et non ceux qui doivent tous être apportés par le régime.

24. Quelle distinction entre une protéine et un acide aminé est correcte ?

Une protéine est une chaîne de sucres, tandis qu’un acide aminé est une unité de cette chaîne
Une protéine est un assemblage de nucléotides, tandis qu’un acide aminé est un assemblage de gènes
Une protéine est une macromolécule composée d’acides aminés, tandis qu’un acide aminé est une molécule élémentaire de cette composition
Une protéine est une molécule élémentaire, tandis qu’un acide aminé est une macromolécule composée de protéines

Une protéine est une macromolécule composée d’acides aminés, tandis qu’un acide aminé est une molécule élémentaire de cette composition

Explication

Les acides aminés sont les molécules élémentaires qui constituent les protéines, lesquelles sont des macromolécules. L’idée qu’un acide aminé serait une macromolécule inverse les niveaux d’organisation.

25. Quels éléments composent un nucléotide d’ADN ?

Un ribose, une fonction amine et une base azotée
Un désoxyribose, un groupement phosphate et une base azotée
Un groupement phosphate, une chaîne latérale et une base azotée
Un désoxyribose, deux groupements phosphate et une protéine

Un désoxyribose, un groupement phosphate et une base azotée

Explication

Un nucléotide d’ADN associe un sucre appelé désoxyribose, un groupement phosphate et une base azotée. Le ribose est un autre sucre, et la chaîne latérale appartient à la structure générale d’un acide aminé.

26. Comment l’ADN est-il organisé, et que définit l’ordre de ses nucléotides ?

Deux chaînes forment une structure linéaire, et leur appariement définit la séquence de chaque brin
Deux chaînes forment une double hélice, et leur longueur définit la séquence de chaque brin
Deux chaînes forment une double hélice, et l’ordre des nucléotides définit la séquence de chaque brin
Une chaîne forme une hélice simple, et l’ordre des nucléotides définit la séquence de chaque brin

Deux chaînes forment une double hélice, et l’ordre des nucléotides définit la séquence de chaque brin

Explication

L’ADN comprend deux chaînes de nucléotides en double hélice, et leur ordre détermine la séquence de chaque brin. Une seule chaîne ne correspond pas à cette organisation à deux brins.

27. Dans une molécule d’ADN, quelles bases s’apparient correctement ?

L’adénine avec la cytosine, et la guanine avec la thymine
L’adénine avec la thymine, et la guanine avec la cytosine
L’adénine avec la guanine, et la thymine avec la cytosine
La thymine avec la cytosine, et l’adénine avec la guanine

L’adénine avec la thymine, et la guanine avec la cytosine

Explication

Dans l’ADN, l’adénine s’apparie avec la thymine, tandis que la guanine s’apparie avec la cytosine. Associer l’adénine à la cytosine confond les deux paires de bases.

28. Deux versions d’un même gène se trouvent sur des chromosomes homologues : quelle affirmation décrit correctement leur relation ?

Ce sont des loci qui occupent des allèles différents
Ce sont des chromosomes homologues qui définissent un même allèle
Ce sont des allèles qui occupent le même locus
Ce sont des gènes différents qui occupent des loci distincts

Ce sont des allèles qui occupent le même locus

Explication

Des versions différentes d’un même gène sont des allèles, et les allèles correspondants occupent le même locus sur des chromosomes homologues. Le locus désigne l’emplacement du gène, et non une version de celui-ci.

29. Dans la voie de synthèse de l’arginine chez Neurospora crassa, quel enchaînement de transformations est correct ?

Le glutamate devient ornithine, puis arginine, puis citrulline, sous l’action des enzymes 1, 2 et 3 respectivement
Le glutamate devient citrulline, puis ornithine, puis arginine, sous l’action des enzymes 1, 2 et 3 respectivement
Le glutamate devient ornithine, puis citrulline, puis arginine, sous l’action des enzymes 1, 2 et 3 respectivement
L’ornithine devient glutamate, puis arginine, puis citrulline, sous l’action des enzymes 1, 2 et 3 respectivement

Le glutamate devient ornithine, puis citrulline, puis arginine, sous l’action des enzymes 1, 2 et 3 respectivement

Explication

La voie progresse du glutamate à l’ornithine, puis à la citrulline et enfin à l’arginine, chaque étape étant catalysée successivement par les enzymes 1, 2 et 3. Inverser l’ordre de l’ornithine et de la citrulline modifie la succession des intermédiaires.

30. Quel résultat l’exposition aux UV a-t-elle provoqué chez certaines souches de Neurospora crassa dans l’expérience de Beadle et Tatum ?

Une disparition des enzymes chez toutes les souches cultivées en milieu riche
Une transformation de l’arginine en glutamate chez toutes les souches en milieu minimum
Des mutations permettant à certaines souches de synthétiser l’arginine en milieu minimum
Des mutations empêchant certaines souches de synthétiser l’arginine en milieu minimum

Des mutations empêchant certaines souches de synthétiser l’arginine en milieu minimum

Explication

L’exposition aux UV provoque des mutations, et certaines souches mutées ne peuvent plus synthétiser l’arginine en milieu minimum. Le résultat décrit des souches particulières, et non une incapacité observée chez toutes les souches.

31. Comment une mutation d’un gène codant une enzyme peut-elle interrompre la production d’un produit final ?

Elle peut modifier le produit final sans affecter les réactions de la voie métabolique
Elle peut empêcher une étape de la voie métabolique, bloquant ainsi la synthèse en aval
Elle peut remplacer le substrat initial sans modifier l’activité des enzymes de la voie
Elle peut accélérer chaque étape de la voie métabolique, augmentant ainsi la synthèse en aval

Elle peut empêcher une étape de la voie métabolique, bloquant ainsi la synthèse en aval

Explication

Une mutation peut altérer une enzyme et empêcher l’étape qu’elle catalyse, ce qui peut interrompre la voie et la synthèse du produit final. Une accélération de toutes les étapes n’explique pas le blocage associé à une enzyme non fonctionnelle.

32. Combien de paires de nucléotides contient approximativement l’ensemble des chromosomes humains ?

0,34×1090{,}34 \times 10^9 paires de nucléotides
3×10133 \times 10^{13} paires de nucléotides
6,4×1096{,}4 \times 10^9 paires de nucléotides
145×106145 \times 10^6 paires de nucléotides

$$6{,}4 \times 10^9$$ paires de nucléotides

Explication

L’ensemble des chromosomes humains contient environ 6,4×1096{,}4 \times 10^9 paires de nucléotides. La valeur 145×106145 \times 10^6 correspond au chromosome 8, et non à l’ensemble des chromosomes.

33. Quelle distance sépare deux paires de nucléotides successives le long de l’ADN ?

0,0340{,}034 nm
3434 nm
0,340{,}34 nm
3,43{,}4 nm

$$0{,}34$$ nm

Explication

Deux paires de nucléotides successives sont séparées par une distance de 0,340{,}34 nm. La valeur 3,43{,}4 nm est dix fois plus grande que cet espacement.

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Que désigne la structure primaire d’une protéine ?

La séquence de sa chaîne d’acides aminés.

Que désigne la structure tertiaire d’une protéine ?

Son repliement tridimensionnel.

Quelles interactions provoquent la structure tertiaire d’une protéine ?

Les interactions de ses chaînes latérales.

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