QCM : Réplication de l’ADN et cycle cellulaire — 14 questions

Questions et réponses du QCM

1. Quelle succession décrit correctement les quatre phases du cycle cellulaire et leur rôle principal ?

G1 prépare S, S double l’ADN, G2 prépare M et M correspond à la mitose
G1 double l’ADN, S prépare G2, G2 réalise la mitose et M répare l’ADN
G1 réalise la mitose, S prépare M, G2 double l’ADN et M forme les chromosomes
G1 condense l’ADN, S sépare les chromatides, G2 réplique l’ADN et M prépare S

G1 prépare S, S double l’ADN, G2 prépare M et M correspond à la mitose

Explication

Le cycle suit l’ordre G1, S, G2 puis M : la phase S duplique l’ADN, tandis que G2 et G1 assurent des préparations distinctes. La mitose ne correspond donc pas à la duplication de l’ADN, mais à la phase M.

2. Une cellule entre en phase S avec une quantité d’ADN de 2C2C ; quelle quantité possède-t-elle après cette phase, avant la mitose ?

2C2C, car la duplication se produit pendant la mitose
4C4C, car chaque molécule d’ADN a été dupliquée
CC, car chaque chromosome perd une chromatide
8C8C, car chaque cellule reçoit deux génomes complets

$$4C$$, car chaque molécule d’ADN a été dupliquée

Explication

La phase S duplique chaque molécule d’ADN, ce qui fait passer la quantité de 2C2C à 4C4C. La mitose répartit ensuite cet ADN entre les cellules filles sans le dupliquer.

3. Quel mécanisme explique que les deux cellules filles issues d’une mitose possèdent la même information génétique que la cellule mère ?

La cellule mère transmet son ADN intact à une seule cellule fille qui le recopie ensuite
Les chromosomes sont condensés puis répartis au hasard entre les deux cellules filles
Chaque chromosome est dupliqué puis une chromatide de chaque paire rejoint chaque cellule fille
Deux cellules reproductrices fusionnent afin de reconstituer le patrimoine génétique de la cellule mère

Chaque chromosome est dupliqué puis une chromatide de chaque paire rejoint chaque cellule fille

Explication

La duplication des chromosomes suivie de la séparation des chromatides assure une répartition équivalente de l’information génétique. La fusion de cellules reproductrices relève de la fécondation et non de la reproduction conforme par mitose.

4. De quoi la chromatine est-elle constituée et sous quelle forme se trouve-t-elle principalement pendant l’interphase ?

De protéines associées entre elles, sous une forme visible en bâtonnets
D’ADN associé à des histones, sous une forme décondensée
De deux chromatides reliées par un centromère, sous une forme mitotique
D’ADN dépourvu de protéines, sous une forme fortement condensée

D’ADN associé à des histones, sous une forme décondensée

Explication

La chromatine associe l’ADN à des histones et reste décondensée pendant l’interphase. La forme condensée et facilement visible correspond plutôt aux chromosomes observés durant la mitose.

5. Quelle caractéristique permet de distinguer un chromosome de la chromatine pendant l’observation d’une cellule ?

Le chromosome est une protéine structurale dépourvue d’ADN, observable après la phase S
Le chromosome est une molécule d’ADN condensée autour d’histones, visible au début de la mitose
Le chromosome est une chromatide isolée qui apparaît avant toute duplication de l’ADN
Le chromosome est un ensemble d’ADN décondensé, diffus dans le noyau pendant l’interphase

Le chromosome est une molécule d’ADN condensée autour d’histones, visible au début de la mitose

Explication

Un chromosome correspond à de l’ADN condensé autour d’histones et devient facilement observable au début de la mitose. La chromatine, elle, est décondensée et diffuse pendant l’interphase.

6. Comment évolue le nombre de chromatides d’un chromosome entre le début et la fin de la mitose ?

Il passe de deux chromatides réunies par un centromère à une chromatide
Il reste fixé à deux chromatides, car la mitose ne les sépare pas
Il passe d’une chromatide libre à deux chromatides réunies par un centromère
Il passe de quatre chromatides à deux chromatides après condensation

Il passe de deux chromatides réunies par un centromère à une chromatide

Explication

Au début de la mitose, les deux chromatides sœurs sont réunies par un centromère, puis elles se séparent au cours de la division. À la fin, chaque chromosome ne possède donc plus qu’une chromatide.

7. Quel énoncé définit correctement une réplication semi-conservative de l’ADN ?

Chaque nouvelle molécule contient deux brins nouvellement synthétisés sans brin parental
Chaque nouvelle molécule contient un brin ancien et un brin nouvellement synthétisé
Chaque nouvelle molécule alterne des fragments anciens et nouveaux sur chacun de ses brins
Une seule nouvelle molécule conserve les deux brins anciens et l’autre reçoit deux brins nouveaux

Chaque nouvelle molécule contient un brin ancien et un brin nouvellement synthétisé

Explication

La réplication semi-conservative produit deux molécules identiques, chacune formée d’un brin parental et d’un brin néoformé. Le modèle conservatif garderait les deux brins anciens ensemble dans une seule molécule.

8. Quelle séquence d’événements décrit correctement le début de la réplication de l’ADN ?

Les liaisons hydrogène se rompent, les brins s’écartent, puis l’ADN polymérase synthétise les brins complémentaires
Les brins sont détruits, puis chaque cellule fille reconstruit une molécule d’ADN identique
L’ADN polymérase sépare les brins, puis les liaisons hydrogène forment les nouveaux brins complémentaires
Les deux brins restent associés, tandis que les histones fabriquent des copies d’ADN complémentaires

Les liaisons hydrogène se rompent, les brins s’écartent, puis l’ADN polymérase synthétise les brins complémentaires

Explication

La rupture des liaisons hydrogène sépare les deux brins parentaux, qui servent ensuite de matrices à l’ADN polymérase. L’enzyme synthétise le brin complémentaire, mais elle n’est pas responsable de l’écartement initial des brins.

9. Quel appariement de bases respecte la complémentarité lors de la réplication de l’ADN ?

L’adénine s’associe à la cytosine et la guanine s’associe à la thymine
L’adénine s’associe à la thymine et la guanine s’associe à la cytosine
La thymine s’associe à la guanine et la cytosine s’associe à l’adénine
L’adénine s’associe à la guanine et la thymine s’associe à la cytosine

L’adénine s’associe à la thymine et la guanine s’associe à la cytosine

Explication

La complémentarité des bases impose l’association adénine-thymine et guanine-cytosine lors de la synthèse du nouveau brin. Les autres associations proposées ne correspondent pas aux règles d’appariement de l’ADN.

10. Quel est le rôle principal de la PCR dans l’analyse de l’ADN ?

Séparer les fragments d’ADN selon leur masse moléculaire
Observer directement la réplication naturelle dans une cellule
Identifier une séquence d’ADN sans produire de copies supplémentaires
Augmenter in vitro la quantité d’une séquence d’ADN recherchée

Augmenter in vitro la quantité d’une séquence d’ADN recherchée

Explication

La PCR reproduit artificiellement in vitro le mécanisme de réplication afin d’amplifier une séquence ciblée. La réplication cellulaire naturelle se déroule dans une cellule et ne correspond pas à cette amplification expérimentale.

11. Quelle succession de températures décrit correctement un cycle de PCR ?

Hybridation à 95 °C, séparation à 72 °C, élongation à 50–60 °C
Séparation à 72 °C, hybridation à 95 °C, élongation à 50–60 °C
Élongation à 50–60 °C, séparation à 72 °C, hybridation à 95 °C
Séparation à 95 °C, hybridation à 50–60 °C, élongation à 72 °C

Séparation à 95 °C, hybridation à 50–60 °C, élongation à 72 °C

Explication

Un cycle commence par la séparation des brins à 95 °C, suivie de l’hybridation des amorces à 50–60 °C puis de l’élongation à 72 °C par la Taq polymérase. La température de 95 °C correspond donc à la séparation et non à l’élongation.

12. Une PCR comporte 4 cycles et produit théoriquement deux fois plus de copies à chaque cycle. Combien de copies d’ADN sont obtenues à partir d’une copie initiale ?

16 copies
20 copies
8 copies
12 copies

16 copies

Explication

Le nombre de copies suit la relation x=2nx = 2^n ; avec 4 cycles, on obtient donc x=24=16x = 2^4 = 16 copies. La valeur 8 correspondrait à trois cycles, et non à quatre.

13. Comment l’électrophorèse sur gel d’agarose permet-elle de comparer des fragments d’ADN ?

Les fragments les plus grands migrent plus loin que les fragments les plus petits
Les fragments migrent à des distances indépendantes de leur taille
Les fragments de même taille migrent à des distances toujours différentes
Les fragments les plus petits migrent plus loin que les fragments les plus grands

Les fragments les plus petits migrent plus loin que les fragments les plus grands

Explication

Le gel d’agarose sépare les fragments selon leur taille : les plus petits se déplacent plus loin et peuvent être comparés à un marqueur de poids moléculaire. Une migration indépendante de la taille ne permettrait pas cette comparaison.

14. Lors de la recherche du transgène étudié, que signifie la présence d’une bande au niveau du marqueur de 750 pb ?

Elle révèle un fragment dont la taille est inférieure à 750 pb
Elle confirme l’absence de contamination par l’OGM étudié
Elle indique une contamination détectée par l’OGM étudié
Elle indique que le transgène étudié n’a pas été amplifié

Elle indique une contamination détectée par l’OGM étudié

Explication

Une bande située à 750 pb correspond au signal recherché et indique une contamination par l’OGM. Son absence signifie que cette contamination n’est pas détectée, et non qu’elle est confirmée.

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Quelles sont les quatre phases successives du cycle cellulaire ?

G1, S, G2 et M.

Que se passe-t-il pendant la phase S du cycle cellulaire ?

La quantité d’ADN double.

Que prépare la phase G1 dans le cycle cellulaire ?

La phase S.

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