QCM : Expression du patrimoine génétique (19 questions)

Questions et réponses du QCM

1. Qu’est-ce qui distingue un allèle d’un autre allèle du même gène ?

Une fonction nécessairement différente dans l’organisme
Une position différente sur les chromosomes d’une paire
Une modification de la séquence du gène
Un nombre différent de chromosomes dans la cellule

Une modification de la séquence du gène

Explication

Un allèle est une version d’un gène qui se distingue par des modifications de sa séquence. Une position différente sur les chromosomes ne définit pas un autre allèle.

2. Une cellule possède deux allèles différents d’un même gène : comment qualifie-t-on son état pour ce gène ?

Hémizygote
Homozygote
Polyploïde
Hétérozygote

Hétérozygote

Explication

Une cellule est hétérozygote pour un gène lorsqu’elle possède deux allèles différents. Le terme homozygote désigne au contraire la présence de deux allèles identiques.

3. Où se trouve l’information génétique et par quelle structure est-elle portée ?

Dans le noyau, portée par des chromosomes contenant de l’ADN et de nombreux gènes
Dans la membrane cellulaire, portée par des gènes formés de chromosomes
Dans les ribosomes, portée par de l’ARN contenant plusieurs allèles
Dans le cytoplasme, portée par des protéines contenant plusieurs chromosomes

Dans le noyau, portée par des chromosomes contenant de l’ADN et de nombreux gènes

Explication

L’information génétique se trouve dans le noyau et est portée par les chromosomes, constitués d’ADN contenant de nombreux gènes. Les ribosomes participent à la synthèse des protéines, mais ne portent pas les chromosomes.

4. Que désigne le phénotype d’un individu ?

L’ensemble de ses gènes, indépendamment de leurs effets observables
La séquence complète d’ADN présente dans ses chromosomes
Les seules caractéristiques morphologiques visibles à l’œil nu
L’ensemble de ses caractéristiques observables à différentes échelles

L’ensemble de ses caractéristiques observables à différentes échelles

Explication

Le phénotype correspond à l’ensemble des caractéristiques d’un individu, observables à différentes échelles. Les caractères morphologiques visibles n’en représentent que le niveau macroscopique.

5. Quel ensemble associe correctement les trois niveaux du phénotype à ce qu’ils décrivent ?

Macroscopique : caractéristiques des molécules ; cellulaire : séquence des protéines ; moléculaire : forme générale de l’organisme
Macroscopique : morphologie ; cellulaire : structure et fonction des cellules ; moléculaire : caractéristiques des molécules, surtout des protéines
Macroscopique : structure des cellules ; cellulaire : morphologie ; moléculaire : caractéristiques des chromosomes, surtout des gènes
Macroscopique : activité des protéines ; cellulaire : caractères de l’organisme ; moléculaire : structure et fonction des cellules

Macroscopique : morphologie ; cellulaire : structure et fonction des cellules ; moléculaire : caractéristiques des molécules, surtout des protéines

Explication

Le niveau macroscopique concerne les caractères morphologiques, le niveau cellulaire les caractéristiques structurales et fonctionnelles des cellules, et le niveau moléculaire les molécules, notamment les protéines. La morphologie relève donc du niveau macroscopique, et non du niveau cellulaire.

6. Une altération des caractéristiques d’une protéine entraîne d’abord un changement dans les cellules, puis dans l’organisme : quelle relation entre niveaux du phénotype décrit cette situation ?

Le niveau de l’organisme détermine le niveau cellulaire, qui détermine ensuite le niveau moléculaire
Le niveau moléculaire influence le niveau cellulaire, qui influence ensuite celui de l’organisme
Le niveau cellulaire détermine le niveau moléculaire, qui influence ensuite celui de l’organisme
Les niveaux moléculaire, cellulaire et celui de l’organisme varient sans relation entre eux

Le niveau moléculaire influence le niveau cellulaire, qui influence ensuite celui de l’organisme

Explication

Les niveaux sont liés dans le sens suivant : le phénotype moléculaire détermine le phénotype cellulaire, qui détermine celui de l’organisme. L’idée que le niveau cellulaire détermine d’abord le niveau moléculaire inverse cette relation.

7. Une modification de la séquence d’un gène altère celle de la protéine produite ; quelle conséquence peut en résulter pour le phénotype ?

La modification peut changer le fonctionnement de la protéine et affecter le phénotype moléculaire
La modification remplace la transcription par la synthèse des protéines et affecte le phénotype cellulaire
La modification empêche la protéine d’être une molécule et affecte le phénotype de l’organisme
La modification change nécessairement le nombre de chromosomes et affecte le phénotype macroscopique

La modification peut changer le fonctionnement de la protéine et affecter le phénotype moléculaire

Explication

Une modification de la séquence d’un gène peut modifier la séquence de la protéine qui en est issue et, par conséquent, son fonctionnement et le phénotype moléculaire. Elle n’implique pas nécessairement une modification du nombre de chromosomes.

8. Quel rôle l’ARN messager joue-t-il entre le noyau et le cytoplasme ?

Il transporte les protéines vers le noyau, où s’effectue la réplication des chromosomes
Il conserve l’information génétique dans le noyau, où s’effectue la synthèse des protéines
Il transporte l’information génétique vers le cytoplasme, où s’effectue la synthèse des protéines
Il transforme l’information génétique en ADN dans le cytoplasme, où s’effectue la transcription

Il transporte l’information génétique vers le cytoplasme, où s’effectue la synthèse des protéines

Explication

L’ARN messager transporte l’information génétique du noyau vers le cytoplasme, lieu de la synthèse des protéines. Il ne transporte pas les protéines vers le noyau.

9. Quelle relation existe entre la séquence de l’ARNm, le brin codant et le brin transcrit de l’ADN ?

L’ARNm correspond au brin transcrit avec T à la place de U, tandis que le brin codant sert de matrice
L’ARNm correspond au brin codant avec U à la place de T, tandis que le brin transcrit sert de matrice
L’ARNm correspond au brin codant avec T à la place de U, tandis que le brin transcrit sert de matrice
L’ARNm correspond au brin transcrit avec U à la place de T, tandis que le brin codant sert de matrice

L’ARNm correspond au brin codant avec U à la place de T, tandis que le brin transcrit sert de matrice

Explication

La séquence de l’ARNm correspond à celle du brin codant, avec des uraciles à la place des thymines, tandis que le brin transcrit sert de matrice. Confondre le brin codant et le brin transcrit inverse leurs rôles.

10. Quel enchaînement décrit correctement la transcription d’un gène ?

L’ARN polymérase se fixe en amont, synthétise un ARN complémentaire du brin transcrit, puis l’ARNm se détache et l’ADN se réapparie
L’ARN polymérase se fixe en aval, synthétise un ARN complémentaire du brin codant, puis l’ARNm remplace un brin d’ADN
L’ARN polymérase se fixe au site de terminaison, synthétise un ARN identique au brin transcrit, puis l’ADN reste ouvert
L’ARN polymérase se fixe en amont, synthétise un ARN identique au brin codant, puis l’ARNm reste attaché à l’ADN

L’ARN polymérase se fixe en amont, synthétise un ARN complémentaire du brin transcrit, puis l’ARNm se détache et l’ADN se réapparie

Explication

Pendant la transcription, l’ARN polymérase se fixe en amont et synthétise un ARN complémentaire du brin transcrit ; l’ARNm se détache au site de terminaison et les brins d’ADN se réapparient. Le brin transcrit sert de matrice, et non de séquence identique à recopier.

11. Quelle distinction caractérise les exons et les introns dans les gènes eucaryotes ?

Les exons et les introns sont tous deux des séquences codantes.
Les exons et les introns sont tous deux des séquences non codantes.
Les exons sont codants, tandis que les introns sont non codants.
Les exons sont non codants, tandis que les introns sont codants.

Les exons sont codants, tandis que les introns sont non codants.

Explication

Dans les gènes eucaryotes, les exons sont les séquences codantes et les introns les séquences non codantes. L’inversion de ces rôles est une confusion fréquente, mais elle ne correspond pas à leur distinction.

12. Comment l’épissage alternatif permet-il à un même gène de produire des peptides ou protéines différents ?

En remplaçant les introns par des séquences codantes au cours de la traduction.
En modifiant les acides aminés associés à chaque codon après la traduction.
En recopiant le même ARN pré-messager dans plusieurs compartiments cellulaires.
En retenant différentes combinaisons d’exons lors de la maturation des ARN.

En retenant différentes combinaisons d’exons lors de la maturation des ARN.

Explication

L’épissage alternatif permet de retenir différentes combinaisons d’exons pendant la maturation, ce qui peut conduire à plusieurs peptides ou protéines issus d’un même gène. Modifier l’association entre codons et acides aminés concerne le code génétique, pas l’épissage.

13. Qu’appelle-t-on traduction en biologie moléculaire ?

La synthèse d’une protéine à partir d’un ADN par des ribosomes dans le noyau.
La synthèse d’une protéine à partir d’un ARNm par des ribosomes dans le cytoplasme.
La maturation d’un ARN pré-messager par des ribosomes dans le cytoplasme.
La synthèse d’un ARNm à partir d’un gène par des ribosomes dans le noyau.

La synthèse d’une protéine à partir d’un ARNm par des ribosomes dans le cytoplasme.

Explication

La traduction est la synthèse d’une protéine à partir de l’ARNm par les ribosomes, dans le cytoplasme, grâce au code génétique. La synthèse d’un ARNm à partir d’un gène relève d’un autre processus et ne définit pas la traduction.

14. Comment le code génétique relie-t-il la séquence de l’ARNm aux acides aminés ?

Il interprète les nucléotides par groupes de trois, appelés codons, associés aux acides aminés.
Il associe chaque nucléotide isolé de l’ARNm à un acide aminé particulier.
Il interprète les nucléotides par groupes de deux, appelés codons, associés aux acides aminés.
Il interprète les nucléotides par groupes de quatre, appelés codons, associés aux acides aminés.

Il interprète les nucléotides par groupes de trois, appelés codons, associés aux acides aminés.

Explication

Le code génétique lit l’ARNm par groupes de trois nucléotides, appelés codons, qui sont associés aux acides aminés. Une lecture par groupes de deux ne correspond pas à la taille des codons.

15. Que signifie le fait que le code génétique soit à la fois non ambigu et redondant ?

Chaque codon correspond à un seul acide aminé, et chaque acide aminé possède un seul codon.
Chaque codon correspond à un seul acide aminé, mais plusieurs codons peuvent désigner le même acide aminé.
Chaque codon peut désigner plusieurs acides aminés, mais chaque acide aminé possède un codon distinct.
Plusieurs codons désignent le même acide aminé, et un codon peut aussi désigner plusieurs acides aminés.

Chaque codon correspond à un seul acide aminé, mais plusieurs codons peuvent désigner le même acide aminé.

Explication

Le code est non ambigu parce qu’un codon donné correspond à un seul acide aminé, et redondant parce que plusieurs codons peuvent correspondre au même acide aminé. L’idée qu’un codon donné puisse désigner plusieurs acides aminés contredit la non-ambiguïté.

16. Quelle affirmation décrit correctement les codons stop du code génétique ?

Parmi 64 codons, UAA, UAG et UGA ne désignent aucun acide aminé et signalent la fin de la séquence à traduire.
Parmi 64 codons, UAA, UAG et UGA désignent chacun un acide aminé et signalent la fin de la séquence à traduire.
Parmi 64 codons, UAA, UAG et UGA ne désignent aucun acide aminé et signalent le début de la séquence à traduire.
Parmi 64 codons, UAA, UAG et AUG ne désignent aucun acide aminé et signalent la fin de la séquence à traduire.

Parmi 64 codons, UAA, UAG et UGA ne désignent aucun acide aminé et signalent la fin de la séquence à traduire.

Explication

Les trois codons stop sont UAA, UAG et UGA : ils ne correspondent à aucun acide aminé et marquent la fin de la séquence à traduire. AUG est un codon d’initiation associé à la méthionine, et non l’un des trois codons stop.

17. Quel événement caractérise le début de la traduction au niveau du ribosome ?

La petite sous-unité se fixe à l’ARNm et repère AUG ; la méthionine correspondante est reconnue après le début de la synthèse.
La petite sous-unité se fixe à l’ARNm et repère AUG ; la méthionine correspondante est reconnue avant l’association de la grande sous-unité.
La grande sous-unité se fixe à l’ARNm et repère UGA ; la méthionine correspondante est reconnue avant l’association de la petite sous-unité.
La petite sous-unité se fixe à l’ARNm et repère UAA ; la méthionine correspondante est reconnue avant l’association de la grande sous-unité.

La petite sous-unité se fixe à l’ARNm et repère AUG ; la méthionine correspondante est reconnue avant l’association de la grande sous-unité.

Explication

Au début, la petite sous-unité du ribosome s’associe à l’ARNm et repère AUG, associé à la méthionine ; la grande sous-unité s’associe ensuite et la synthèse commence. UGA est un codon stop, et non le signal d’initiation décrit ici.

18. Que se passe-t-il pendant l’élongation de la traduction ?

Le ribosome parcourt l’ARNm de nucléotide en nucléotide dans un seul sens et relie les acides aminés correspondants par des liaisons peptidiques.
Le ribosome parcourt l’ARNm de codon en codon dans les deux sens et relie les acides aminés correspondants par des liaisons peptidiques.
Le ribosome parcourt l’ARNm de codon en codon dans un seul sens et relie les acides aminés correspondants par des liaisons peptidiques.
Le ribosome parcourt l’ARNm de codon en codon dans un seul sens et relie les nucléotides correspondants par des liaisons peptidiques.

Le ribosome parcourt l’ARNm de codon en codon dans un seul sens et relie les acides aminés correspondants par des liaisons peptidiques.

Explication

Pendant l’élongation, le ribosome avance dans un seul sens, codon après codon, et assemble les acides aminés correspondants par des liaisons peptidiques. Ce sont les acides aminés, et non les nucléotides de l’ARNm, qui sont reliés par ces liaisons.

19. Que déclenche la lecture d’un codon stop par le ribosome lors de la traduction ?

Le ribosome poursuit la lecture de l’ARNm et ajoute un acide aminé à la chaîne.
Le ribosome se détache de l’ARNm et libère la séquence d’acides aminés à traduire.
Le ribosome se détache de l’ARNm et libère la séquence peptidique synthétisée.
Le ribosome s’associe à l’ARNm et commence à assembler la séquence peptidique.

Le ribosome se détache de l’ARNm et libère la séquence peptidique synthétisée.

Explication

La terminaison survient quand le ribosome lit UAA, UAG ou UGA ; il se détache alors de l’ARNm et libère le peptide synthétisé. La poursuite de l’ajout d’acides aminés correspond à l’élongation, qui s’arrête à la lecture du codon stop.

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Où se trouve l’information génétique et par quoi est-elle portée ?

Dans le noyau, portée par les chromosomes.

Que contient un chromosome selon la section « Gènes, allèles et génotype » ?

Une molécule d’ADN portant de nombreux gènes.

Qu’est-ce qu’un allèle ?

Une version d’un gène qui diffère par des modifications de sa séquence.

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