QCM : Réplication de l’ADN et mitose — 22 questions

Questions et réponses du QCM

1. Que prévoit le modèle conservatif lors de la réplication de l’ADN ?

Chaque molécule fille contient des fragments parentaux et des fragments nouvellement synthétisés.
Un seul brin parental est conservé et l’autre est remplacé par un brin entièrement nouveau.
Les deux brins parentaux se séparent et chacun guide la synthèse d’un brin nouveau.
La double hélice parentale reste intacte et une molécule entièrement nouvelle est produite.

La double hélice parentale reste intacte et une molécule entièrement nouvelle est produite.

Explication

Le modèle conservatif maintient ensemble les deux brins de la double hélice parentale et produit une seconde molécule entièrement nouvelle. Le modèle semi-conservatif implique au contraire la séparation des brins parentaux.

2. Lors d’une réplication semi-conservative, quel rôle jouent les deux brins parentaux ?

Ils se fragmentent puis se répartissent au hasard dans les deux molécules filles.
Ils restent associés et forment une molécule fille avec deux brins nouveaux.
Ils sont détruits après avoir permis la synthèse d’une double hélice nouvelle.
Ils se séparent et servent chacun de matrice pour un brin complémentaire.

Ils se séparent et servent chacun de matrice pour un brin complémentaire.

Explication

Dans le modèle semi-conservatif, chaque brin parental sert de matrice à la synthèse d’un brin complémentaire. Le maintien de la double hélice parentale intacte correspond au modèle conservatif.

3. Quel était l’objectif de l’étude menée par Meselson et Stahl en 1958 ?

Identifier la composition chimique des bases qui s’associent dans une molécule d’ADN.
Mesurer la quantité de protéines produites par des bactéries cultivées dans différents milieux azotés.
Comparer la vitesse de division de bactéries contenant différentes formes de chlorure de césium.
Déterminer comment l’ADN est doublé avant une division tout en préservant l’information génétique.

Déterminer comment l’ADN est doublé avant une division tout en préservant l’information génétique.

Explication

Meselson et Stahl ont étudié le mécanisme permettant de doubler la quantité d’ADN avant une division sans perdre l’information génétique. Les autres propositions concernent des objets expérimentaux différents.

4. Quelle succession de traitements les bactéries Escherichia coli ont-elles reçue dans l’expérience de Meselson et Stahl ?

Elles ont d’abord été cultivées avec du 15N^{15}\mathrm{N}, puis transférées dans du 14N^{14}\mathrm{N} avant l’analyse de leur ADN.
Elles ont été cultivées dans un mélange de 14N^{14}\mathrm{N} et de 15N^{15}\mathrm{N} pendant toute l’expérience.
Elles ont été cultivées avec du 15N^{15}\mathrm{N}, puis transférées dans un milieu sans azote avant l’extraction.
Elles ont d’abord été cultivées avec du 14N^{14}\mathrm{N}, puis transférées dans du 15N^{15}\mathrm{N} avant l’analyse de leur ADN.

Elles ont d’abord été cultivées avec du $$^{15}\mathrm{N}$$, puis transférées dans du $$^{14}\mathrm{N}$$ avant l’analyse de leur ADN.

Explication

Les bactéries ont été marquées avec du 15N^{15}\mathrm{N}, puis placées dans un milieu contenant du 14N^{14}\mathrm{N} pendant une ou deux divisions. L’analyse suivait ensuite l’extraction et la centrifugation de l’ADN.

5. Quelles densités correspondent respectivement à l’ADN lourd, à l’ADN léger et à la solution de chlorure de césium ?

1,720 pour l’ADN lourd, 1,710 pour l’ADN léger et 1,724 pour la solution.
1,724 pour l’ADN lourd, 1,720 pour l’ADN léger et 1,710 pour la solution.
1,724 pour l’ADN lourd, 1,710 pour l’ADN léger et 1,720 pour la solution.
1,710 pour l’ADN lourd, 1,724 pour l’ADN léger et 1,720 pour la solution.

1,724 pour l’ADN lourd, 1,710 pour l’ADN léger et 1,720 pour la solution.

Explication

L’ADN lourd a une densité de 1,724, l’ADN léger une densité de 1,710 et la solution de chlorure de césium une densité moyenne de 1,720. La confusion principale consiste à inverser les densités de l’ADN lourd et de l’ADN léger.

6. Après deux générations dans le 14N^{14}\mathrm{N}, quelles proportions prévoient les modèles conservatif et semi-conservatif ?

Le modèle conservatif prévoit 50 % d’ADN hybride et 50 % d’ADN léger, tandis que le modèle semi-conservatif prévoit 25 % d’ADN lourd et 75 % d’ADN léger.
Le modèle conservatif prévoit 25 % d’ADN lourd et 75 % d’ADN léger, tandis que le modèle semi-conservatif prévoit 50 % d’ADN hybride et 50 % d’ADN léger.
Les deux modèles prévoient 50 % d’ADN lourd et 50 % d’ADN léger après deux générations.
Le modèle conservatif prévoit 100 % d’ADN hybride, tandis que le modèle semi-conservatif prévoit 100 % d’ADN léger.

Le modèle conservatif prévoit 25 % d’ADN lourd et 75 % d’ADN léger, tandis que le modèle semi-conservatif prévoit 50 % d’ADN hybride et 50 % d’ADN léger.

Explication

Après deux générations, le modèle conservatif conserve 25 % d’ADN lourd et produit 75 % d’ADN léger, alors que le modèle semi-conservatif prévoit 50 % d’ADN hybride et 50 % d’ADN léger. La conservation d’un quart d’ADN lourd ne correspond donc pas au modèle semi-conservatif.

7. Quelles densités d’ADN sont observées après une puis deux générations dans le 14N^{14}\mathrm{N} ?

Après une génération, l’ADN a une densité de 1,710 ; après deux générations, la moitié est à 1,717 et l’autre moitié à 1,724.
Après une génération, l’ADN a une densité de 1,724 ; après deux générations, la moitié est à 1,724 et l’autre moitié à 1,710.
Après une génération, l’ADN a une densité de 1,717 ; après deux générations, la moitié est à 1,717 et l’autre moitié à 1,710.
Après une génération, l’ADN a une densité de 1,717 ; après deux générations, la moitié est à 1,724 et l’autre moitié à 1,717.

Après une génération, l’ADN a une densité de 1,717 ; après deux générations, la moitié est à 1,717 et l’autre moitié à 1,710.

Explication

Une génération produit une population d’ADN hybride de densité intermédiaire 1,717. Après deux générations, l’ADN hybride reste à 1,717 et s’accompagne d’ADN léger à 1,710, en proportions égales.

8. Pourquoi la succession d’ADN hybride puis d’ADN hybride et léger valide-t-elle le modèle semi-conservatif ?

Parce qu’elle montre que la double hélice parentale reste intacte pendant que deux molécules entièrement nouvelles apparaissent.
Parce qu’elle prouve que l’ADN lourd devient progressivement plus dense en incorporant davantage de 14N^{14}\mathrm{N}.
Parce qu’elle indique que chaque brin fille mélange des segments parentaux et nouveaux selon une répartition dispersée.
Parce qu’elle correspond à la conservation d’un brin parental dans chaque molécule fille, contrairement aux prévisions du modèle conservatif.

Parce qu’elle correspond à la conservation d’un brin parental dans chaque molécule fille, contrairement aux prévisions du modèle conservatif.

Explication

La présence d’ADN hybride après une génération, puis d’ADN hybride et léger après deux générations, correspond au maintien d’un brin parental dans chaque molécule fille. Le modèle conservatif prévoirait au contraire une molécule lourde intacte et des molécules légères entièrement nouvelles.

9. Quel résultat caractérise une réplication semi-conservative de l’ADN ?

Une molécule formée de deux brins parentaux et une molécule entièrement nouvelle
Deux molécules, chacune formée de deux brins entièrement néoformés
Deux molécules, chacune formée d’un brin parental et d’un brin néoformé
Deux molécules, chacune composée de fragments parentaux et néoformés mélangés

Deux molécules, chacune formée d’un brin parental et d’un brin néoformé

Explication

La réplication semi-conservative conserve un brin de la molécule parentale dans chacune des deux molécules produites, tandis que l’autre brin est nouvellement synthétisé. Le modèle entièrement nouveau décrit une réplication conservative, et non semi-conservative.

10. À quel moment du cycle cellulaire l’ADN est-il dupliqué avant la division cellulaire ?

Pendant la mitose, lors de la séparation des chromatides
Pendant la phase G1, avant la préparation de l’ADN
Pendant la phase S, avant la division cellulaire
Pendant la cytocinèse, au moment de la séparation des cellules

Pendant la phase S, avant la division cellulaire

Explication

La phase S permet la duplication de l’ADN avant la division cellulaire. La mitose intervient ensuite pour répartir les chromatides, elle ne correspond donc pas à l’étape de duplication.

11. Dans quel ordre les trois grandes étapes de la réplication de l’ADN se succèdent-elles ?

Élongation, initiation, terminaison
Initiation, terminaison, élongation
Terminaison, initiation, élongation
Initiation, élongation, terminaison

Initiation, élongation, terminaison

Explication

La réplication commence par l’initiation, se poursuit par l’élongation des nouveaux brins et s’achève par la terminaison. Intervertir ces étapes ne respecte pas le déroulement moléculaire du processus.

12. Quelle action l’hélicase réalise-t-elle lors de l’initiation de la réplication ?

Elle relie les nucléotides par des liaisons covalentes
Elle ajoute des nucléotides complémentaires aux nouveaux brins
Elle arrête la synthèse et se détache de l’ADN
Elle déroule la double hélice et sépare les deux brins parentaux

Elle déroule la double hélice et sépare les deux brins parentaux

Explication

Lors de l’initiation, l’hélicase ouvre la double hélice en séparant les deux brins parentaux. L’ajout et la liaison des nucléotides relèvent de l’ADN polymérase pendant l’élongation.

13. Que fait principalement l’ADN polymérase pendant l’élongation de la réplication ?

Elle associe des nucléotides complémentaires aux brins parentaux et les relie
Elle reconnaît la fin de la réplication et détache les complexes enzymatiques
Elle transforme un chromosome à une chromatide en chromosome à deux chromatides
Elle sépare les deux brins parentaux en déroulant la double hélice

Elle associe des nucléotides complémentaires aux brins parentaux et les relie

Explication

Pendant l’élongation, l’ADN polymérase choisit les nucléotides complémentaires des brins parentaux et les relie pour former les nouveaux brins. L’ouverture de la double hélice est assurée par l’hélicase, et non par l’ADN polymérase.

14. Quelle définition décrit le mieux l’ADN polymérase ?

Une structure chromosomique formée après la duplication de l’ADN
Une région d’ouverture où les brins parentaux deviennent accessibles
Un complexe enzymatique qui synthétise l’ADN à partir d’un ADN préexistant
Une enzyme qui sépare les deux brins parentaux de la double hélice

Un complexe enzymatique qui synthétise l’ADN à partir d’un ADN préexistant

Explication

L’ADN polymérase catalyse la synthèse de nouveaux brins à partir d’un ADN préexistant, en utilisant des nucléotides libres et de l’énergie. La séparation des brins est assurée par l’hélicase, tandis qu’une région d’ouverture correspond à l’œil de réplication.

15. Dans quel sens l’ADN polymérase synthétise-t-elle les nouveaux brins ?

Dans le sens 3’ vers 5’, en respectant la complémentarité des nucléotides
Dans les deux sens, sans tenir compte de l’organisation des brins
Dans le sens 5’ vers 3’, en respectant la complémentarité des nucléotides
Dans le sens 5’ vers 3’, en associant des nucléotides non complémentaires

Dans le sens 5’ vers 3’, en respectant la complémentarité des nucléotides

Explication

L’ADN polymérase synthétise les nouveaux brins dans le sens 5’ vers 3’ et sélectionne les nucléotides par complémentarité avec les brins parentaux. Le sens 3’ vers 5’ et l’incorporation de nucléotides non complémentaires contredisent ces propriétés.

16. Quelle distinction décrit correctement le rôle de la phase S et celui de la mitose dans le cycle cellulaire ?

La phase S forme le fuseau, puis la mitose assemble un nouveau caryotype diploïde.
La phase S répartit l’ADN, puis la mitose duplique les chromosomes avant la division.
La phase S duplique l’ADN, puis la mitose répartit cet ADN entre deux cellules filles.
La phase S condense les chromosomes, puis la mitose réplique les chromatides séparées.

La phase S duplique l’ADN, puis la mitose répartit cet ADN entre deux cellules filles.

Explication

La phase S réalise la duplication préalable de l’ADN, tandis que la mitose distribue les copies obtenues aux deux cellules filles. Confondre ces étapes revient à attribuer à la mitose la duplication qui précède la division.

17. Quelles étapes composent la mitose d’une cellule eucaryote diploïde ?

La prophase, la duplication, la séparation et la cytodiérèse.
La réplication, la métaphase, l’anaphase et la fécondation.
La prophase, la métaphase, l’anaphase et la télophase.
La phase S, la prophase, la cytodiérèse et la télophase.

La prophase, la métaphase, l’anaphase et la télophase.

Explication

La mitose comprend successivement la prophase, la métaphase, l’anaphase et la télophase. La phase S et la cytodiérèse appartiennent au cycle cellulaire, mais ne constituent pas les quatre étapes de la mitose.

18. Que se produit-il au cours de l’anaphase ?

Les centromères se séparent et les chromatides migrent vers des pôles opposés.
Les deux noyaux se reforment autour des chromosomes encore réunis.
Les chromosomes s’alignent sur le plan équatorial avant leur condensation.
Les chromosomes bichromatidiens se condensent tandis que le noyau se désagrège.

Les centromères se séparent et les chromatides migrent vers des pôles opposés.

Explication

Pendant l’anaphase, la séparation des centromères permet aux fibres du fuseau de tirer les chromatides vers des pôles opposés. L’alignement équatorial caractérise la métaphase, tandis que la reformation des noyaux intervient en télophase.

19. Comment définir un clone cellulaire ?

Deux cellules formées par fécondation et partageant une partie de leur information génétique.
Un ensemble de cellules provenant de plusieurs cellules initiales et présentant des caryotypes différents.
Une cellule ayant doublé son ADN mais n’ayant pas encore réalisé sa division.
Un ensemble de cellules issues d’une même cellule initiale et possédant le même caryotype.

Un ensemble de cellules issues d’une même cellule initiale et possédant le même caryotype.

Explication

Un clone regroupe des cellules dérivées d’une même cellule initiale et caractérisées par le même caryotype. Des cellules issues de divisions non conformes peuvent présenter des caryotypes différents et ne répondent donc pas à cette définition.

20. Que deviennent les deux cellules filles diploïdes après la cytodiérèse ?

Elles possèdent deux caryotypes différents et commencent une nouvelle fécondation.
Elles fusionnent pour reconstituer la cellule mère après la séparation du cytoplasme.
Elles possèdent le même caryotype que la cellule mère et forment un clone.
Elles répliquent leur ADN pendant la cytodiérèse avant de recevoir leurs chromosomes.

Elles possèdent le même caryotype que la cellule mère et forment un clone.

Explication

La cytodiérèse sépare le cytoplasme et aboutit à deux cellules filles diploïdes conservant le caryotype maternel, ce qui établit un clone. La réplication de l’ADN se déroule auparavant, pendant la phase S, et non pendant la cytodiérèse.

21. Pourquoi un clone peut-il conserver les caractéristiques de son caryotype au fil des générations cellulaires ?

Parce que la cytodiérèse remplace les chromosomes transmis par des chromosomes nouvellement formés.
Parce que les cellules filles évitent la réplication de leur ADN avant les divisions suivantes.
Parce que chaque réplication de l’ADN est suivie d’une mitose qui répartit les copies entre les cellules filles.
Parce que chaque mitose produit de nouvelles combinaisons chromosomiques entre les cellules filles.

Parce que chaque réplication de l’ADN est suivie d’une mitose qui répartit les copies entre les cellules filles.

Explication

La succession de réplications de l’ADN et de mitoses assure la copie puis la distribution de l’information génétique, ce qui maintient le caryotype dans le clone. La mitose conforme ne crée pas de nouvelles combinaisons chromosomiques entre les cellules filles.

22. Quelle succession explique la répartition fidèle de l’information génétique lors de la division cellulaire ?

La réplication semi-conservative forme deux chromatides identiques, puis la mitose les sépare entre deux cellules filles.
La cytodiérèse duplique les chromosomes, puis la phase S répartit les chromatides dans les noyaux.
La réplication détruit les chromatides parentales, puis la télophase reconstitue leur information génétique.
La mitose forme deux chromatides différentes, puis la réplication les rassemble dans une cellule fille.

La réplication semi-conservative forme deux chromatides identiques, puis la mitose les sépare entre deux cellules filles.

Explication

La réplication semi-conservative produit deux chromatides identiques, que la mitose sépare ensuite pour les distribuer aux deux cellules filles. La cytodiérèse sépare le cytoplasme et ne réalise pas la duplication des chromosomes.

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Mémorisez les réponses avec 47 flashcards sur Réplication de l’ADN et mitose.

Qu'impose le modèle conservatif sur la double hélice parentale ?

Elle reste intacte.

Que crée le modèle conservatif en plus de la double hélice parentale intacte ?

Une seconde molécule d’ADN entièrement nouvelle.

Que font les deux brins parentaux dans le modèle semi-conservatif ?

Ils se séparent et servent de matrice pour un nouveau brin.

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