QCM : Mutations et conséquences phénotypiques (18 questions)

Questions et réponses du QCM

1. Lors de la copie d’un brin matrice portant la séquence adénine-guanine-thymine, quelle séquence complémentaire l’ADN polymérase doit-elle construire ?

Thymine-cytosine-adénine
Adénine-cytosine-thymine
Thymine-guanine-adénine
Cytosine-thymine-adénine

Thymine-cytosine-adénine

Explication

La complémentarité impose l’appariement adénine-thymine et guanine-cytosine, d’où la séquence thymine-cytosine-adénine. L’appariement adénine-guanine confond deux bases, la copie identique oublie la complémentarité et les autres séquences associent incorrectement certaines bases.

2. Une personne passe de longues périodes au soleil sans protection. Quel risque lié aux cellules de la couche superficielle de sa peau augmente avec l’exposition aux UV ?

Le risque de mutations et de cancérisation
Le risque de cassures de l’ADN dues aux rayons X
Le risque de mutations spontanées sans agent mutagène
Le risque de modification chimique de l’appariement des nucléotides

Le risque de mutations et de cancérisation

Explication

L’exposition aux UV du soleil accroît le risque de mutations dans les cellules superficielles de la peau et donc celui de cancérisation. Les cassures sont associées aux rayons X, les mutations spontanées surviennent sans agent mutagène, et les agents chimiques peuvent modifier l’appariement des nucléotides.

3. Dans une séquence d’ADN, un nucléotide est remplacé par un autre, sans ajout ni perte : de quel type de mutation ponctuelle s’agit-il ?

Une insertion
Un appariement erroné
Une délétion
Une substitution

Une substitution

Explication

Une substitution correspond au remplacement d’un nucléotide par un autre. L’insertion ajoute un nucléotide, la délétion en enlève un, tandis qu’un appariement erroné décrit une erreur de copie et non la catégorie précise du changement indiqué.

4. Une lésion est détectée sur un brin d’ADN avant la réplication. Quel enchaînement décrit sa réparation ?

Réplication du brin altéré, excision, puis resynthèse à partir de l’autre brin
Excision du fragment, réplication, puis reconnaissance de l’altération
Reconnaissance, resynthèse à partir du brin endommagé, puis excision
Reconnaissance, excision du fragment endommagé, puis resynthèse à partir de l’autre brin

Reconnaissance, excision du fragment endommagé, puis resynthèse à partir de l’autre brin

Explication

La réparation suit la reconnaissance de l’altération, l’excision du fragment endommagé, puis la resynthèse de la partie manquante par l’ADN polymérase en prenant l’autre brin comme modèle. La réplication ne précède pas ces étapes dans le processus décrit.

5. Après une substitution, la séquence d’ADN d’un gène est modifiée, mais la protéine produite conserve la même séquence d’acides aminés et la même fonction. De quel type de mutation s’agit-il ?

Une mutation silencieuse
Une mutation non-sens
Une substitution non conservatrice
Une mutation faux-sens

Une mutation silencieuse

Explication

La redondance du code génétique permet à une mutation silencieuse de modifier l’ADN sans changer la séquence d’acides aminés ni la fonction de la protéine. Une mutation faux-sens peut changer un acide aminé, une mutation non-sens crée un codon stop et une substitution non conservatrice modifie les propriétés de la protéine.

6. Un protocole de PCR prévoit 30 cycles. Quel enchaînement de températures doit être répété à chaque cycle ?

Dénaturation à 72 °C, hybridation à 68 °C, élongation à 95 °C
Dénaturation à 95 °C, hybridation à 72 °C, élongation à 68 °C
Dénaturation à 95 °C, hybridation à 68 °C, élongation à 72 °C
Hybridation à 95 °C, dénaturation à 68 °C, élongation à 72 °C

Dénaturation à 95 °C, hybridation à 68 °C, élongation à 72 °C

Explication

Chaque cycle de PCR comprend la dénaturation à 95 °C, l’hybridation à 68 °C puis l’élongation à 72 °C, et le protocole comporte au moins 30 cycles. Intervertir les températures ou l’ordre des étapes confond les conditions propres à chacune.

7. Une erreur de réplication échappe aux mécanismes de réparation. Quel résultat peut-on observer après la division cellulaire ?

L’erreur persiste après la réplication, mais ne peut pas être transmise aux cellules issues de la division
L’erreur est transmise aux cellules issues de la division seulement si elles sont des gamètes
L’erreur persiste après la réplication et peut être transmise aux cellules issues de la division
L’erreur est corrigée pendant la division et disparaît des cellules issues de celle-ci

L’erreur persiste après la réplication et peut être transmise aux cellules issues de la division

Explication

Lorsqu’une erreur de réplication échappe à la réparation, elle persiste après la réplication et peut être transmise lors de la division cellulaire. Sa transmission n’est pas limitée aux gamètes, et la division ne la corrige pas automatiquement.

8. Pendant la réplication, un brin parental est exposé et des nucléotides libres sont disponibles dans le noyau. Quel rôle joue ce brin parental ?

Il sert de matrice à un brin néo-synthétisé non complémentaire
Il sert de matrice à un brin néo-synthétisé complémentaire
Il est remplacé par un brin identique sans appariement complémentaire
Il devient une enzyme qui assemble les nucléotides libres

Il sert de matrice à un brin néo-synthétisé complémentaire

Explication

Chaque brin parental sert de matrice à la synthèse d’un nouveau brin complémentaire par les ADN polymérases à partir des nucléotides libres. Le brin parental n’est ni une enzyme ni le brin nouvellement construit, et la copie repose sur la complémentarité.

9. Une mutation apparaît dans une cellule somatique de la peau, qui se divise plusieurs fois. Quel devenir est possible pour cette mutation ?

Elle peut être présente dans un clone de cellules, sans être transmise à la descendance
Elle passe dans les gamètes et devient héréditaire
Elle peut être présente dans un clone de cellules et être transmise à la descendance
Elle reste dans la cellule initiale et n’est pas transmise aux cellules-filles

Elle peut être présente dans un clone de cellules, sans être transmise à la descendance

Explication

Une mutation somatique est transmise aux cellules-filles et peut donc former un clone muté, mais elle n’est pas transmise à la descendance de l’individu. La transmission aux gamètes correspond à une mutation de la lignée germinale.

10. Après une substitution, une protéine contient un acide aminé différent, ce qui peut modifier sa structure ou son fonctionnement. Quelle mutation est en cause ?

Une mutation non-sens
Une mutation faux-sens
Une mutation silencieuse
Une substitution conservatrice

Une mutation faux-sens

Explication

Une mutation faux-sens est une substitution qui peut modifier un acide aminé et, par conséquent, les propriétés structurelles ou fonctionnelles de la protéine. Une mutation silencieuse ne change pas la séquence d’acides aminés, une mutation non-sens crée un codon stop et une substitution conservatrice ne modifie pas les propriétés de la protéine.

11. Quelle définition décrit une mutation de l’ADN ?

Une modification du nombre de chromosomes dans une cellule
Une modification de la séquence d’acides aminés d’une protéine
Une modification aléatoire de la séquence de nucléotides
Une modification toujours provoquée par un agent mutagène

Une modification aléatoire de la séquence de nucléotides

Explication

Une mutation correspond à une modification aléatoire de la séquence de nucléotides de l’ADN. La séquence d’acides aminés relève de la protéine, le nombre de chromosomes est une autre caractéristique cellulaire, et une mutation n’est pas nécessairement provoquée par un agent mutagène.

12. Une cellule entre dans la phase de son cycle où son ADN décondensé devient accessible aux enzymes de réplication. À quelle phase cette réplication a-t-elle lieu ?

La phase G2 de l’interphase
La phase S de l’interphase
La mitose
La phase G1 de l’interphase

La phase S de l’interphase

Explication

La réplication de l’ADN a lieu pendant la phase S de l’interphase, lorsque les molécules décondensées sont accessibles aux enzymes. La mitose correspond à une autre étape du cycle, et les phases G1 et G2 ne sont pas la phase de réplication indiquée.

13. Une mutation touche une cellule germinale, et un gamète issu de cette cellule participe à la fécondation. Quel est le devenir possible de la mutation ?

Elle devient héréditaire dès son apparition, même sans fécondation
Elle peut être transmise à la descendance
Elle est éliminée lors de la formation du gamète
Elle peut être transmise aux cellules-filles, mais pas à la descendance

Elle peut être transmise à la descendance

Explication

Une mutation germinale devient potentiellement héréditaire si un gamète issu de la cellule porteuse participe à la fécondation. La transmission aux seules cellules-filles caractérise plutôt une mutation somatique, et la fécondation est la condition ici indiquée pour l’hérédité.

14. Une substitution dans un gène fait apparaître un codon stop au milieu de la séquence codante. Quel effet est attendu sur la traduction ?

La traduction s’arrête à son terme habituel et conserve la protéine complète
La traduction se poursuit et ajoute un acide aminé différent à la protéine
La traduction s’arrête prématurément et produit souvent une protéine écourtée non fonctionnelle
La traduction reprend après le codon stop et produit une protéine allongée

La traduction s’arrête prématurément et produit souvent une protéine écourtée non fonctionnelle

Explication

Une mutation non-sens crée un codon stop qui interrompt prématurément la traduction, produisant souvent une protéine écourtée non fonctionnelle. Un simple changement d’acide aminé correspond plutôt à une mutation faux-sens, tandis que la traduction ne se poursuit pas au-delà du codon stop.

15. Une équipe compare les erreurs d’incorporation de l’ADN polymérase aux erreurs encore présentes à la fin de l’interphase. Quel rapport approximatif entre ces deux taux est cohérent avec les données ?

Environ une erreur sur 100 000 nucléotides insérés, puis une sur 10 000 à la fin de l’interphase
Environ une erreur sur un million de nucléotides insérés, puis une sur 100 000 à la fin de l’interphase
Environ une erreur sur 100 000 nucléotides insérés, puis une sur un million à la fin de l’interphase
Environ une erreur sur 10 000 nucléotides insérés, puis une sur un million à la fin de l’interphase

Environ une erreur sur 100 000 nucléotides insérés, puis une sur un million à la fin de l’interphase

Explication

Le taux d’erreur de l’ADN polymérase est d’environ une erreur pour 100 000 nucléotides insérés, tandis que le taux restant à la fin de l’interphase est d’environ une pour un million. L’inversion des taux confond les étapes, et les valeurs 10 000 ne correspondent pas aux ordres de grandeur donnés.

16. Lors de la réplication, une enzyme ouvre localement une portion de double hélice en rompant les liaisons entre les bases. Quelle structure se forme autour de cette ouverture ?

Une fourche de réplication isolée sans œil
Deux brins néo-synthétisés sans ouverture locale
Un œil de réplication délimité par deux fourches
Une bulle de transcription délimitée par deux promoteurs

Un œil de réplication délimité par deux fourches

Explication

L’hélicase rompt les liaisons hydrogène et ouvre localement la double hélice, formant un œil de réplication bordé par deux fourches. Une fourche isolée confond la structure complète avec l’une de ses limites, tandis que la synthèse des brins relève d’une étape distincte.

17. Après une exposition aux UV, des nucléotides adjacents d’une molécule d’ADN forment une liaison anormale qui déforme la double hélice. Quel mécanisme explique cette déformation ?

La rupture des liaisons hydrogène entre bases complémentaires
La cassure d’un ou de plusieurs brins d’ADN
La formation de dimères entre nucléotides adjacents
La modification chimique de nucléotides qui change leur appariement

La formation de dimères entre nucléotides adjacents

Explication

Les UV peuvent créer des liaisons entre nucléotides adjacents, notamment des dimères T-T, C-C ou T-C, qui distordent la double hélice. Les cassures sont associées aux rayons X, tandis que certains agents chimiques modifient les nucléotides et leur capacité à s’apparier.

18. Une mutation modifie la séquence d’un gène dans une cellule. Quelle conséquence génétique cette modification peut-elle avoir ?

La disparition du gène dans la cellule
La création d’un nouvel allèle du gène
L’ajout d’un chromosome à la cellule
La création nécessaire d’une protéine fonctionnelle

La création d’un nouvel allèle du gène

Explication

En modifiant la séquence d’un gène, une mutation crée une nouvelle version de ce gène, c’est-à-dire un nouvel allèle. Cela ne signifie ni que le gène disparaît, ni qu’une protéine fonctionnelle ou un chromosome supplémentaire est nécessairement produit.

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Qu’est-ce qu’une mutation de l’ADN ?

Une modification aléatoire de la séquence de nucléotides de l’ADN.

Qu’est-ce qu’une mutation crée à l’origine d’un nouvel allèle ?

Une nouvelle séquence d’un gène.

Que peut former une mutation survenue dans une cellule somatique ?

Un clone muté.

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