QCM : Expression du patrimoine génétique (21 questions)

Questions et réponses du QCM

1. Deux codons différents correspondent au même acide aminé, tandis qu’un codon donné conserve le même sens. Quelles propriétés du code génétique ces observations illustrent-elles ?

Universalité et spécificité
Univocité et universalité
Redondance et univocité
Universalité et redondance

Redondance et univocité

Explication

Le code est redondant parce que plusieurs codons peuvent correspondre au même acide aminé, et univoque parce que chaque codon a un sens unique. L’universalité concerne sa présence chez les êtres vivants, tandis que la spécificité ne désigne pas ici l’une des propriétés décrites.

2. Quel système de correspondance permet de convertir l’information de l’ARN messager en une séquence d’acides aminés ?

Le code génétique
La traduction
Le ribosome
La séquence d’acides aminés

Le code génétique

Explication

Le code génétique est le système qui associe les codons de l’ARN messager aux acides aminés. La traduction est le processus de synthèse, la séquence d’acides aminés est le produit obtenu et le ribosome est la structure qui lit l’ARN messager.

3. Dans une cellule, un ribosome progresse le long d’un ARNm et rencontre un codon après l’autre. Quelle séquence d’événements permet d’achever la traduction ?

Il assemble les acides aminés avant de lire les codons, puis libère la protéine à la fin de l’ARNm
Il lit les codons, enlève les acides aminés correspondants, avance et libère la protéine au codon STOP
Il lit les codons, ajoute les acides aminés correspondants, avance et libère la protéine au codon STOP
Il lit chaque nucléotide séparément, ajoute un acide aminé et libère la protéine au premier acide aminé

Il lit les codons, ajoute les acides aminés correspondants, avance et libère la protéine au codon STOP

Explication

Le ribosome lit successivement les codons, ajoute l’acide aminé correspondant à la protéine en croissance, puis avance d’un codon jusqu’au codon STOP, où la protéine complète est libérée. Lire chaque nucléotide séparément confond nucléotide et codon, assembler avant la lecture inverse le processus, et enlever les acides aminés contredit leur ajout à la chaîne.

4. Pour caractériser le phénotype d’une cellule, quels produits de l’ADN faut-il prendre en compte ?

L’ensemble des protéines et des ARN présents dans la cellule
L’ensemble des molécules d’ADN présentes dans la cellule
L’ensemble des ARN présents dans la cellule
L’ensemble des protéines présentes dans la cellule

L’ensemble des protéines et des ARN présents dans la cellule

Explication

Le phénotype résulte de l’ensemble des produits de l’ADN présents dans la cellule, notamment les protéines et les ARN. Ne considérer que les protéines ou que les ARN omet une catégorie de produits, et l’ADN lui-même n’est pas l’ensemble des produits visés.

5. Comment appelle-t-on une association de trois nucléotides consécutifs sur un ARN messager ?

Un acide aminé
Un codon
Un exon
Un ribosome

Un codon

Explication

Un codon est constitué de trois nucléotides consécutifs de l’ARN messager. Un acide aminé est un constituant de la protéine, un exon est une région conservée lors de l’épissage et un ribosome participe à la traduction.

6. Une molécule d’acide nucléique contient les nucléotides A, U, C et G. De quelle molécule s’agit-il ?

D’ADN, car l’uracile remplace la guanine
D’ADN, car l’uracile remplace la thymine
D’ARN, car la cytosine remplace l’adénine
D’ARN, car l’uracile remplace la thymine

D’ARN, car l’uracile remplace la thymine

Explication

L’ARN contient l’adénine, l’uracile, la cytosine et la guanine ; l’ADN comporte la thymine à la place de l’uracile. Confondre U avec T, modifier une autre base ou attribuer U à l’ADN conduit à une identification erronée.

7. Lorsqu’on décrit une séquence d’ADN, quelle structure moléculaire cette séquence représente-t-elle ?

Une double hélice constituée d’une succession d’acides aminés
Une chaîne constituée d’une succession de monosaccharides
Un brin constitué d’une succession de désoxyribonucléotides
Un brin constitué d’une succession de ribonucléotides

Un brin constitué d’une succession de désoxyribonucléotides

Explication

Une séquence d’ADN correspond à un brin formé d’une succession de désoxyribonucléotides. Une double hélice entière n’est pas la séquence décrite, et les acides aminés et monosaccharides ne sont pas les constituants de l’ADN.

8. Lorsqu’une cellule produit un ARN à partir d’un gène, quel rôle joue l’ADN dans cette synthèse ?

Un des deux brins sert de modèle pour synthétiser un brin d’ARN.
Les deux brins servent ensemble de modèles pour synthétiser un brin d’ADN.
L’ARN sert de modèle pour produire les deux brins d’ADN.
Un brin d’ARN sert de modèle pour synthétiser un autre brin d’ARN.

Un des deux brins sert de modèle pour synthétiser un brin d’ARN.

Explication

La transcription synthétise un brin d’ARN à partir d’un seul des deux brins d’ADN, qui sert de modèle. La réplication concerne la production d’ADN, tandis que les deux autres réponses inversent ou déplacent le rôle du modèle.

9. Lors de l’épissage d’un ARN pré-messager, que deviennent les introns et les exons ?

Les exons sont éliminés et les introns sont conservés.
Les exons sont éliminés après l’assemblage des introns.
Les introns servent de modèle pour synthétiser les exons.
Les introns sont éliminés et les exons sont conservés.

Les introns sont éliminés et les exons sont conservés.

Explication

L’épissage élimine certains fragments de l’ARN pré-messager, les introns, et conserve les exons. Inverser ces rôles ou confondre l’épissage avec la transcription ne décrit pas cette maturation.

10. Une biologiste décrit les variantes d’un gène qu’une personne possède, sans décrire ses caractères observables. Quel terme désigne cet ensemble d’allèles ?

Le génotype
Le phénotype
Le protéome
Le génome

Le génotype

Explication

Le génotype est l’ensemble des allèles possédés par un individu. Le phénotype correspond aux caractères observables, le protéome aux protéines et le génome à l’ensemble de l’information génétique.

11. Une protéine est décrite comme une séquence linéaire de constituants moléculaires. De quels constituants est-elle formée et combien de types différents sont considérés ?

D’acides aminés, avec 4 types différents
De nucléotides, avec 20 types différents
De nucléotides, avec 4 types différents
D’acides aminés, avec 20 types différents

D’acides aminés, avec 20 types différents

Explication

Les protéines sont des séquences d’acides aminés et comprennent 20 types d’acides aminés différents. Les nucléotides, dont l’ADN comporte quatre types, sont les constituants des acides nucléiques et non des protéines.

12. Chez une personne, la couleur des yeux, la forme des cellules et certaines caractéristiques physiologiques sont considérées ensemble à différentes échelles. Comment nomme-t-on cet ensemble de caractères observables ?

Le protéome
Le génotype
Le patrimoine génétique
Le phénotype

Le phénotype

Explication

Le phénotype regroupe les caractères observables d’un individu à différentes échelles. Le génotype désigne les allèles, le protéome les protéines, et le patrimoine génétique renvoie aux informations génétiques.

13. Pour faire produire à des cellules animales une protéine nouvelle, quelle intervention correspond à une transgenèse ?

Introduire un fragment d’ADN dans les cellules
Introduire directement la protéine dans les cellules
Introduire un fragment d’ARN dans les cellules
Détruire un fragment d’ADN dans les cellules

Introduire un fragment d’ADN dans les cellules

Explication

La transgenèse consiste à introduire un fragment d’ADN dans les cellules d’un organisme, ce qui peut permettre la production de nouvelles protéines. L’ajout direct de protéines, la destruction d’ADN et l’introduction d’ARN ne définissent pas cette démarche.

14. Après l’ajout d’un fragment d’ADN dans les cellules d’un organisme, les protéines produites changent et le fonctionnement cellulaire est modifié. Quelle conclusion ces observations soutiennent-elles ?

Modifier l’ADN peut modifier les protéines produites et le fonctionnement cellulaire
Modifier les protéines peut modifier l’ADN sans affecter les cellules
Déplacer l’ADN change la localisation des cellules, mais pas leurs protéines
Modifier l’ADN change les protéines, mais pas le fonctionnement cellulaire

Modifier l’ADN peut modifier les protéines produites et le fonctionnement cellulaire

Explication

Les expériences de transgenèse montrent que la modification de l’ADN peut modifier à la fois les protéines produites et le fonctionnement des cellules. L’inversion de la causalité, la séparation de ces effets ou un simple changement de localisation ne rendent pas compte de ce résultat.

15. Une ARN polymérase lit le brin transcrit dont la séquence est 3′-TACG-5′3'\text{-TACG-}5'. Quelle séquence d’ARN complémentaire produit-elle ?

5′-UACG-3′5'\text{-UACG-}3'
5′-ATGC-3′5'\text{-ATGC-}3'
5′-AUGC-3′5'\text{-AUGC-}3'
5′-TACG-3′5'\text{-TACG-}3'

$$5'\text{-AUGC-}3'$$

Explication

L’ARN polymérase applique les correspondances T–A, A–U, C–G et G–C : le brin 3′-TACG-5′3'\text{-TACG-}5' donne donc 5′-AUGC-3′5'\text{-AUGC-}3'. La thymine ne remplace pas l’uracile dans l’ARN, et les réponses qui recopient ou inversent la séquence ne respectent pas la complémentarité.

16. Dans une cellule eucaryote, l’ADN se trouve dans le noyau et les protéines sont principalement produites dans le cytoplasme. Quel besoin cette séparation crée-t-elle ?

Une réplication de l’ADN dans le cytoplasme avant sa traduction
Un intermédiaire pour transférer l’information génétique vers le cytoplasme
Un transport des protéines vers le noyau avant leur synthèse
Une localisation des protéines dans le noyau avant leur production

Un intermédiaire pour transférer l’information génétique vers le cytoplasme

Explication

Comme l’ADN est dans le noyau alors que les protéines sont principalement dans le cytoplasme, un intermédiaire est nécessaire pour transférer l’information génétique. Le déplacement inverse des protéines, leur localisation nucléaire et la réplication cytoplasmique ne répondent pas à cette nécessité.

17. Après une exposition environnementale, une cellule présente une mutation de l’ADN et une transcription moins intense de certains gènes. Quelle interprétation correspond aux effets possibles de facteurs externes ?

Des facteurs internes peuvent modifier l’ADN et inhiber la transcription de certains gènes
Des facteurs externes peuvent modifier les protéines et inhiber l’épissage de certains ARNm
Des facteurs externes peuvent modifier l’ADN et inhiber la transcription de certains gènes
Des facteurs externes peuvent modifier l’ADN et intensifier la traduction de certains ARNm

Des facteurs externes peuvent modifier l’ADN et inhiber la transcription de certains gènes

Explication

Les facteurs externes peuvent agir sur l’ADN par des mutations et réguler l’expression en intensifiant ou en inhibant la transcription de certains gènes. Les facteurs internes constituent une autre catégorie, l’intensification de la traduction ne décrit pas la baisse de transcription du cas, et l’action sur les protéines ou l’épissage ne correspond pas aux mécanismes mentionnés.

18. Qui propose en 1960 l’existence d’un intermédiaire à brève durée de vie entre l’ADN et les protéines, nommé ARN messager ?

François Gros et Jim Watson
Sydney Brenner et Matthew Meselson
Jean Brachet et Jacques Monod
François Jacob et Jacques Monod

François Jacob et Jacques Monod

Explication

François Jacob et Jacques Monod proposent en 1960 l’existence d’un intermédiaire à brève durée de vie qu’ils nomment ARN messager. Jean Brachet est associé à l’observation d’un cytoplasme riche en ARN, tandis que les autres chercheurs cités ont participé à des confirmations expérimentales.

19. Chez un individu, une modification génétique change la protéine fabriquée par une cellule et altère son fonctionnement. Quel enchaînement explique le mieux comment cette modification peut influencer un caractère observable ?

La protéine modifie le génotype, qui détermine ensuite la séquence d’ADN.
La cellule produit des protéines après que le caractère observable a déterminé son fonctionnement.
L’expression du génotype produit une protéine qui contribue à la structure ou au fonctionnement cellulaire.
Le caractère observable apparaît directement à partir de l’ADN, sans intervention de protéines.

L’expression du génotype produit une protéine qui contribue à la structure ou au fonctionnement cellulaire.

Explication

Le génotype s’exprime sous forme de protéines, qui contribuent à la structure et au fonctionnement des cellules et peuvent ainsi participer au phénotype. L’inversion du lien place les protéines en amont de l’ADN, tandis que les autres erreurs écartent à tort l’expression protéique ou inversent la causalité.

20. Au cours du développement d’une cellule, un facteur interne modifie la condensation de l’ADN et favorise l’épissage alternatif de certains ARNm. À quelle catégorie de mécanismes de régulation ces actions correspondent-elles ?

À l’action de facteurs internes sur l’ADN et les ARNm
À l’action de facteurs externes sur la traduction des ARNm
À l’action de facteurs externes par mutation de l’ADN
À la production de protéines et d’ARN constituant le phénotype

À l’action de facteurs internes sur l’ADN et les ARNm

Explication

Les facteurs internes peuvent agir sur la condensation ou la méthylation de l’ADN et sur l’épissage alternatif des ARNm. Les mutations sont présentées comme un effet possible de facteurs externes, tandis que la traduction concerne un autre mécanisme d’expression; les protéines et ARN sont des produits de l’ADN.

21. Dans deux conditions cellulaires différentes, un même ARN pré-messager subit une maturation variable. Quelle conséquence est possible ?

Des séquences d’ADN différentes peuvent conduire au même ARN pré-messager.
Des ARNm différents conduisent nécessairement à la même protéine.
Des ARNm différents peuvent conduire à des protéines différentes.
Deux ARN pré-messagers distincts doivent être transcrits pour produire des ARNm différents.

Des ARNm différents peuvent conduire à des protéines différentes.

Explication

Selon les conditions ou les besoins cellulaires, la maturation d’un même ARN pré-messager peut varier et produire des ARNm différents, puis des protéines différentes. La maturation porte sur l’ARN, et l’énoncé ne suppose ni une modification de l’ADN ni deux transcriptions distinctes.

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Qu’est-ce que le phénotype d’un individu ?

L’ensemble de ses caractères observables à différentes échelles.

De quoi dépend notamment le phénotype d’un individu ?

De ses informations génétiques.

Qu’est-ce que le génotype d’un individu ?

L’ensemble des allèles qu’il possède.

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