QCM : Mutations et transmission génétique (17 questions)

Questions et réponses du QCM

1. Une cellule présente une mutation apparue au hasard après une erreur de réplication, sans exposition à un agent mutagène. Comment classer cette mutation ?

Comme une mutation due à un agent mutagène
Comme une mutation dirigée
Comme une mutation spontanée
Comme une mutation induite

Comme une mutation spontanée

Explication

Une mutation spontanée apparaît rarement et aléatoirement à la suite d’une erreur de réplication ou d’un dommage de l’ADN. La mutation induite implique un agent mutagène, la mutagenèse dirigée est volontaire, et un dommage externe ne peut être déduit de cette situation.

2. Pendant la réplication d’une molécule d’ADN, une ADN polymérase incorpore un nucléotide mal apparié. Quel événement peut en résulter ?

Une réparation dirigée
Une mutation spontanée
Une mutation induite
Une insertion volontaire

Une mutation spontanée

Explication

L’ADN polymérase peut incorporer un nucléotide mal apparié lors de la réplication, ce qui peut provoquer une mutation spontanée. L’agent mutagène relève d’une cause induite, tandis que la réparation réussie et l’introduction volontaire ne correspondent pas au mécanisme décrit.

3. Dans une expérience, un composé chimique de l’environnement augmente la fréquence des mutations dans des cellules. Comment qualifier ce composé ?

Un outil de mutagenèse dirigée
Un agent mutagène
Une ADN polymérase
Une mutation induite

Un agent mutagène

Explication

Un agent mutagène est un facteur chimique ou physique de l’environnement qui augmente la fréquence des mutations. Une mutation induite est le résultat de l’action d’un tel agent, tandis qu’une polymérase participe à la réplication et que la mutagenèse dirigée est une intervention volontaire.

4. Une séquence d’ADN passe de ATCCGA à ATCGA : un nucléotide a disparu. Quel type de mutation ponctuelle a eu lieu ?

Une substitution
Une délétion
Une addition
Une mutation sans changement de nucléotide

Une délétion

Explication

Une délétion retire un nucléotide de la séquence. Une substitution remplace un nucléotide, tandis qu’une addition en ajoute un; la séquence donnée a donc subi une perte.

5. Une substitution modifie un nucléotide dans un gène, mais l’acide aminé correspondant reste identique. Quelle caractéristique du code génétique explique ce résultat ?

La perte d’un nucléotide
La création d’un codon stop
La redondance du code génétique
Le décalage du cadre de lecture

La redondance du code génétique

Explication

En raison de la redondance du code génétique, plusieurs codons peuvent correspondre au même acide aminé; une substitution peut donc ne pas modifier celui-ci. Un décalage du cadre et une perte de nucléotide sont associés à une addition ou une délétion, tandis qu’un codon stop n’explique pas le maintien de l’acide aminé.

6. Une insertion d’un nucléotide survient dans une séquence codante. Quel effet peut-elle avoir sur la traduction ?

Remplacer un acide aminé sans décaler le cadre de lecture
Retirer un nucléotide et décaler le cadre de lecture
Préserver la séquence d’acides aminés sans risque de codon stop
Décaler le cadre de lecture et modifier rapidement les acides aminés ou créer un codon stop

Décaler le cadre de lecture et modifier rapidement les acides aminés ou créer un codon stop

Explication

Une addition décale le cadre de lecture et peut rapidement modifier la séquence d’acides aminés ou créer un codon stop. Le remplacement d’un nucléotide correspond à une substitution, tandis que le retrait décrit une délétion; l’insertion ne garantit pas la préservation de la traduction.

7. Une séquence ciblée est amplifiée par PCR pendant 6 cycles. En supposant un doublement à chaque cycle, combien de copies sont obtenues à partir d’une copie initiale ?

32 copies
12 copies
64 copies
36 copies

64 copies

Explication

Chaque cycle double le nombre de copies : après 6 cycles, on obtient 26=642^6 = 64 copies. Le calcul additif donne 12, la multiplication simple donne 36 et l’oubli d’un doublement donne 32.

8. Lors d’une PCR, une polymérase doit fonctionner pendant des étapes atteignant 90 °C. Quelle enzyme convient le mieux ?

Une sonde fluorescente résistante à la chaleur
Une enzyme qui ne réplique pas l’ADN
Une polymérase sensible aux fortes températures
Une polymérase issue d’une bactérie thermophile

Une polymérase issue d’une bactérie thermophile

Explication

Les polymérases de bactéries thermophiles résistent aux températures élevées employées en PCR, qui peuvent atteindre 96 °C. Une polymérase sensible à la chaleur ne convient pas, tandis que la fluorescence relève des sondes et non de la polymérase.

9. Pendant l’interphase, une région de la double hélice s’ouvre et forme une structure en œil. Que trouve-t-on à ses deux extrémités et quel est leur rôle ?

Deux extrémités chromosomiques où les nucléotides sont éliminés
Une fourche centrale où les nouveaux nucléotides remplacent les brins parentaux
Deux sondes fluorescentes qui séparent les brins et signalent leur présence
Deux fourches en Y où l’ADN polymérase permet l’appariement de nouveaux nucléotides

Deux fourches en Y où l’ADN polymérase permet l’appariement de nouveaux nucléotides

Explication

Chaque œil de réplication comporte deux fourches en Y ; l’ADN polymérase y sépare les brins et permet l’appariement de nucléotides nouveaux. Les extrémités chromosomiques et les sondes ne remplissent pas ce rôle, et l’œil ne comporte pas une seule fourche centrale.

10. Après la réplication d’une molécule d’ADN, quelle composition caractérise chacune des deux molécules filles ?

Deux brins nouvellement synthétisés dans chaque molécule
Un brin parental et un brin nouvellement synthétisé
Deux brins parentaux dans chacune des deux molécules
Deux brins parentaux réunis dans une molécule et deux nouveaux dans l’autre

Un brin parental et un brin nouvellement synthétisé

Explication

La réplication est semi-conservative : chaque molécule fille conserve un brin parental et comporte un brin nouvellement synthétisé. Le modèle conservatif maintiendrait les deux anciens brins ensemble, tandis que les autres choix attribuent incorrectement les brins parentaux ou nouveaux.

11. Une cellule possède 32 chromosomes et une quantité d’ADN donnée avant une mitose. Quel bilan caractérise chacune des cellules filles produites ?

32 chromosomes et la même quantité d’ADN que la cellule initiale
16 chromosomes et la même quantité d’ADN que la cellule initiale
64 chromosomes et la même quantité d’ADN que la cellule initiale
32 chromosomes et deux fois la quantité d’ADN initiale

32 chromosomes et la même quantité d’ADN que la cellule initiale

Explication

La mitose est conservatrice : chaque cellule fille garde le même nombre de chromosomes et la même quantité d’ADN que la cellule initiale. Une réduction à 16 confond la mitose avec une division haploïdisante, tandis que les réponses évoquant une quantité d’ADN doublée ou 64 chromosomes attribuent à tort un gain de matériel génétique.

12. Au cours d’une mitose observée au microscope, les chromatides sœurs viennent de se séparer et se dirigent vers des pôles opposés. Dans quelle phase se trouve la cellule ?

En métaphase
En anaphase
En télophase
En prophase

En anaphase

Explication

L’anaphase est la phase où les chromatides sœurs se séparent et migrent vers les pôles opposés. La métaphase correspond à leur alignement préalable, la télophase à la reformation de l’enveloppe nucléaire et la prophase à la condensation des chromosomes.

13. Un échantillon de cellules humaines contient des cellules à 46 chromosomes et d’autres à 23. Quelle interprétation distingue correctement ces deux catégories ?

Les cellules à 46 sont somatiques diploïdes et celles à 23 sont des gamètes haploïdes
Les cellules à 23 sont somatiques diploïdes et celles à 46 sont des gamètes haploïdes
Les cellules à 46 sont des cellules germinales haploïdes et celles à 23 sont somatiques diploïdes
Les cellules à 46 sont des gamètes haploïdes et celles à 23 sont somatiques diploïdes

Les cellules à 46 sont somatiques diploïdes et celles à 23 sont des gamètes haploïdes

Explication

Chez l’être humain, les cellules somatiques sont diploïdes et possèdent 46 chromosomes, tandis que les gamètes sont haploïdes et en possèdent 23. L’inversion des nombres ou l’attribution du statut somatique ou haploïde à la mauvaise catégorie traduit une confusion entre diploïdie et haploïdie.

14. Quel est le résultat caractéristique de la méiose lorsqu’une cellule diploïde se divise dans le cadre de la formation des gamètes ?

La formation d’une cellule diploïde sans réduction du nombre de chromosomes
La formation de cellules diploïdes à partir d’une cellule haploïde
La formation de cellules haploïdes à partir d’une cellule diploïde
La formation de deux cellules diploïdes identiques à la cellule initiale

La formation de cellules haploïdes à partir d’une cellule diploïde

Explication

La méiose permet d’obtenir des cellules haploïdes à partir de cellules diploïdes et contribue à la formation des gamètes. Le maintien de la diploïdie correspond à une confusion avec la mitose, tandis que les autres réponses ne décrivent pas la réduction chromosomique attendue.

15. Lors de la maturation d’un ARN pré-messager, quel mécanisme produit l’ARNm final ?

La lecture de l’ARNm par un ribosome pour assembler une protéine
La duplication de l’ARN pré-messager pour produire deux copies identiques
La coupure et la ligature de l’ARN, avec élimination de certaines régions
La copie d’un brin d’ADN en ARN par l’ARN polymérase

La coupure et la ligature de l’ARN, avec élimination de certaines régions

Explication

L’épissage est une étape de maturation où l’ARN pré-messager subit des coupures et des ligatures, ce qui élimine certaines régions et forme l’ARNm final. La copie de l’ADN correspond à la transcription, et la synthèse d’une protéine à la traduction.

16. Un ARN pré-messager contient quatre exons et trois introns. Après épissage, quelle composition attend-on dans l’ARNm final ?

Les trois introns, sans les exons
Les quatre exons, sans les introns
Ni les exons ni les introns
Les quatre exons et les trois introns

Les quatre exons, sans les introns

Explication

Les exons sont les segments conservés dans l’ARNm final, tandis que les introns sont éliminés lors de l’épissage. Conserver les introns et éliminer les exons inverse leur rôle; conserver ou éliminer les deux catégories ne correspond pas à cette distinction.

17. Dans deux types cellulaires, un même gène produit des ARNm différents à partir du même ARN pré-messager. Quel mécanisme peut expliquer cette différence et sa conséquence ?

L’épissage alternatif, qui permet à un même gène de produire plusieurs protéines
La mutation du gène, qui transforme l’ADN différemment dans chaque type cellulaire
La transcription de gènes distincts, qui fait produire plusieurs protéines à un même gène
L’épissage classique, qui produit le même ARNm et la même protéine

L’épissage alternatif, qui permet à un même gène de produire plusieurs protéines

Explication

L’épissage alternatif peut produire des ARNm différents à partir d’un même ARN pré-messager selon le type cellulaire ou le moment d’expression, permettant à un gène de coder plusieurs protéines. Un épissage donnant le même ARNm ne rend pas compte de la différence; une mutation de l’ADN ou l’expression de gènes distincts n’est pas le mécanisme décrit.

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Comment apparaît une mutation spontanée ?

Rarement et aléatoirement, après une erreur de réplication ou un dommage de l’ADN.

Qu’est-ce qui provoque une mutation induite ?

Un agent mutagène.

Que peut introduire l’ADN polymérase pendant la réplication ?

Un nucléotide mal apparié.

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