QCM : Réplication de l’ADN et PCR (20 questions)

Questions et réponses du QCM

1. À qui attribue-t-on l’élaboration de la théorie chromosomique de l’hérédité dans la continuité des travaux de Mendel ?

À Édouard Van Beneden
À Oscar Hertwig
À Thomas Hunt Morgan
À Walther Flemming

À Thomas Hunt Morgan

Explication

Thomas Hunt Morgan est à l’origine de cette théorie, développée dans la continuité des travaux de Mendel. Édouard Van Beneden est associé à l’observation du nombre de chromosomes dans les cellules sexuelles.

2. Quelle différence de nombre de chromosomes Édouard Van Beneden observe-t-il entre les cellules sexuelles et les cellules dont elles proviennent ?

Les cellules sexuelles en possèdent n, contre 2n dans les cellules dont elles proviennent.
Les cellules sexuelles en possèdent 2n, contre n dans les cellules dont elles proviennent.
Les deux types de cellules en possèdent 2n avant la fécondation.
Les deux types de cellules en possèdent n après la réduction chromatique.

Les cellules sexuelles en possèdent n, contre 2n dans les cellules dont elles proviennent.

Explication

Après réduction chromatique, chaque cellule sexuelle possède n chromosomes, tandis que les cellules dont elle provient en possèdent 2n. L’inversion des nombres confond les cellules sexuelles haploïdes avec les cellules diploïdes d’origine.

3. Dans le modèle de réplication conservative, que deviennent les deux brins de la molécule d’ADN parentale après avoir servi de modèles ?

Ils se fragmentent et se mélangent aux brins nouvellement synthétisés.
Ils se séparent et chacun rejoint une molécule fille différente.
Ils sont remplacés par deux brins entièrement nouvellement synthétisés.
Ils restent associés dans la même molécule parentale.

Ils restent associés dans la même molécule parentale.

Explication

Le modèle conservatif maintient les deux brins parentaux associés après leur rôle de modèles. Leur séparation dans deux molécules filles caractérise plutôt le modèle semi-conservatif.

4. Après une réplication semi-conservative, de quoi est constituée chacune des deux molécules filles ?

De fragments parentaux et nouveaux entremêlés dans chaque brin.
De deux brins entièrement nouvellement synthétisés.
De deux brins parentaux restés associés dans la molécule mère.
D’un brin parental et d’un brin nouvellement synthétisé.

D’un brin parental et d’un brin nouvellement synthétisé.

Explication

Dans le modèle semi-conservatif, chaque molécule fille reçoit un brin de la molécule mère et un brin nouvellement synthétisé. Le mélange de fragments parentaux et nouveaux dans chaque molécule correspond au modèle dispersif.

5. Quel résultat majeur Matthew Meselson et Franklin Stahl établissent-ils expérimentalement en 1958 ?

La réplication de l’ADN suit le modèle semi-conservatif.
La réplication de l’ADN cesse en milieu contenant du ¹⁴N.
La réplication de l’ADN suit le modèle dispersif.
La réplication de l’ADN suit le modèle conservatif.

La réplication de l’ADN suit le modèle semi-conservatif.

Explication

En 1958, Meselson et Stahl établissent expérimentalement que la réplication de l’ADN est semi-conservative. Le modèle dispersif était une hypothèse concurrente, et non le résultat qu’ils ont démontré.

6. Après une génération en milieu contenant du ¹⁴N, quelle composition présente l’ADN de G₁ ?

Il est entièrement hybride, avec un brin lourd et un brin léger par molécule.
Il est entièrement léger, avec deux brins nouvellement synthétisés par molécule.
Il est constitué de molécules lourdes et de molécules légères distinctes.
Il contient des molécules hybrides et des molécules entièrement légères en proportions égales.

Il est entièrement hybride, avec un brin lourd et un brin léger par molécule.

Explication

Après une génération en milieu contenant du ¹⁴N, chaque molécule de G₁ associe un brin lourd parental à un brin léger. Des molécules lourdes et légères distinctes sont la prédiction du modèle conservatif, pas le résultat observé.

7. Après deux générations en milieu contenant du ¹⁴N, quelles proportions d’ADN hybride et d’ADN léger trouve-t-on en G₂ ?

50 % d’ADN hybride et 50 % d’ADN léger.
100 % d’ADN hybride et aucune fraction légère.
25 % d’ADN hybride et 75 % d’ADN léger.
75 % d’ADN hybride et 25 % d’ADN léger.

50 % d’ADN hybride et 50 % d’ADN léger.

Explication

En G₂, l’ADN se répartit à parts égales entre les molécules hybrides et les molécules légères. Une proportion de 75 % d’ADN léger ne correspond pas aux résultats indiqués pour cette génération.

8. Pourquoi les résultats de Meselson et Stahl en G₁ écartent-ils le modèle conservatif au profit du modèle semi-conservatif ?

G₁ présente uniquement de l’ADN léger, ce qui exclut le modèle semi-conservatif.
G₁ présente un mélange de fragments dans chaque brin, ce qui confirme le modèle conservatif.
G₁ présente de l’ADN hybride, alors que le modèle conservatif prévoit des molécules lourdes et légères distinctes.
G₁ présente des molécules lourdes et légères distinctes, comme le prévoit le modèle semi-conservatif.

G₁ présente de l’ADN hybride, alors que le modèle conservatif prévoit des molécules lourdes et légères distinctes.

Explication

L’ADN hybride observé en G₁ concorde avec la conservation d’un brin parental dans chaque molécule fille. Le modèle conservatif prédit au contraire des molécules lourdes et légères distinctes.

9. À quel moment du cycle cellulaire la réplication de l’ADN a-t-elle lieu ?

Pendant la prophase de la mitose
Pendant la cytodiérèse
Pendant la métaphase de la mitose
Pendant la phase S de l’interphase

Pendant la phase S de l’interphase

Explication

La réplication de l’ADN se déroule pendant la phase S de l’interphase. La mitose est une étape distincte du cycle cellulaire, consacrée à la répartition des chromosomes.

10. Lorsqu’un chromosome se réplique en plusieurs points à la fois, quelle structure comprend deux fourches de réplication ?

Un centromère
Un nucléosome
Une chromatide sœur
Un œil de réplication

Un œil de réplication

Explication

Chaque œil de réplication est une zone ouverte délimitée par deux fourches où la réplication progresse. Le centromère relie les chromatides sœurs et ne correspond pas à une zone d’ouverture de l’ADN.

11. À une fourche de réplication, quel rôle joue l’ADN polymérase ?

Elle associe deux brins nouvellement synthétisés sans utiliser de matrice
Elle ouvre la double hélice et découpe les brins parentaux en fragments
Elle sépare les chromosomes et les déplace vers les pôles opposés
Elle ajoute des nucléotides complémentaires et relie le nouveau brin à son brin parental

Elle ajoute des nucléotides complémentaires et relie le nouveau brin à son brin parental

Explication

L’ADN polymérase place des nucléotides complémentaires face au brin parental et relie les nouveaux nucléotides pour former un brin néosynthétisé associé à ce brin. La séparation et le déplacement des chromosomes relèvent de la mitose, et non de cette synthèse.

12. Quelle association de bases doit être respectée lors de la réplication de l’ADN ?

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

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

Explication

La complémentarité des bases associe l’adénine à la thymine et la cytosine à la guanine. L’association de l’adénine à la cytosine ne respecte pas cette règle de complémentarité.

13. Quelle succession décrit correctement les événements de la mitose avant la cytodiérèse ?

Les chromosomes deviennent visibles, se séparent vers les pôles, s’alignent à l’équateur, puis deux enveloppes nucléaires se reforment
Les chromosomes s’alignent à l’équateur, deviennent visibles, se séparent vers les pôles, puis deux enveloppes nucléaires se reforment
Les chromosomes deviennent visibles, s’alignent à l’équateur, se séparent vers les pôles, puis la cytodiérèse précède la reformation des enveloppes nucléaires
Les chromosomes deviennent visibles, s’alignent à l’équateur, se séparent vers les pôles, puis deux enveloppes nucléaires se reforment

Les chromosomes deviennent visibles, s’alignent à l’équateur, se séparent vers les pôles, puis deux enveloppes nucléaires se reforment

Explication

La mitose suit l’ordre prophase, métaphase, anaphase et télophase, avant la cytodiérèse. L’alignement à l’équateur précède la séparation des chromosomes vers les pôles.

14. Quel état caractérise les chromosomes après la réplication et avant la séparation des chromatides ?

Chaque chromosome possède deux chromatides sœurs génétiquement différentes
Chaque chromosome possède deux chromatides sœurs identiques
Chaque chromosome possède une chromatide associée à un chromosome homologue
Chaque chromosome possède une chromatide déjà séparée en deux lots

Chaque chromosome possède deux chromatides sœurs identiques

Explication

Après la réplication, chaque chromosome est bichromatidien et ses deux chromatides sœurs sont identiques. La séparation des chromatides a lieu pendant l’anaphase, et ne signifie pas qu’elles étaient différentes.

15. Pourquoi les deux cellules filles issues d’une mitose possèdent-elles la même information génétique que la cellule initiale ?

Chacune reconstitue son ADN à partir de chromosomes homologues différents
La cytodiérèse répartit au hasard les molécules d’ADN entre les cellules
Chacune reçoit une copie identique de l’ADN qui a été répliqué
La mitose crée une nouvelle information génétique identique dans chaque cellule

Chacune reçoit une copie identique de l’ADN qui a été répliqué

Explication

La réplication produit des copies identiques de l’ADN, puis la mitose en répartit une copie dans chaque cellule fille. Une répartition au hasard ne rendrait pas compte de la conservation de la même information génétique.

16. Qu’appelle-t-on un clone cellulaire ?

Une paire de chromatides identiques formée avant la mitose
Un groupe de cellules provenant de la fusion de cellules distinctes
Un ensemble de cellules génétiquement identiques issu de mitoses successives
Un ensemble de cellules génétiquement différentes issu d’une seule mitose

Un ensemble de cellules génétiquement identiques issu de mitoses successives

Explication

Un clone cellulaire est un ensemble de cellules génétiquement identiques produit par une succession de mitoses. Une paire de chromatides identiques correspond à une structure chromosomique, et non à un ensemble de cellules.

17. Que permet la PCR lorsqu’on part d’une quantité très faible d’ADN ?

Répartir l’ADN entre deux cellules filles à l’intérieur d’une cellule
Amplifier rapidement de l’ADN in vitro pour en obtenir une grande quantité
Modifier la séquence d’ADN en remplaçant certaines bases par d’autres
Observer directement les chromosomes pendant la division cellulaire

Amplifier rapidement de l’ADN in vitro pour en obtenir une grande quantité

Explication

La PCR amplifie rapidement de l’ADN in vitro et peut théoriquement partir d’une seule molécule. La réplication cellulaire, contrairement à la PCR, se déroule dans une cellule et accompagne le cycle cellulaire.

18. Qui a inventé la PCR en 1986 ?

Kary Mullis
James Watson
Francis Crick
Frederick Sanger

Kary Mullis

Explication

Kary Mullis a inventé la PCR en 1986. Watson et Crick sont associés à la structure de l’ADN, et non à l’invention de cette technique.

19. Quelle séquence d’étapes caractérise un cycle de PCR ?

Hybridation des amorces, élongation des brins, puis dénaturation des deux brins
Dénaturation des brins, hybridation des amorces, puis élongation des brins complémentaires
Dénaturation des brins, élongation des brins, puis fixation des amorces
Élongation des brins, dénaturation des deux brins, puis hybridation des amorces

Dénaturation des brins, hybridation des amorces, puis élongation des brins complémentaires

Explication

Un cycle de PCR commence par la séparation des brins lors de la dénaturation, puis les amorces se fixent pendant l’hybridation, avant l’élongation. L’élongation ne précède pas la fixation des amorces qui lui servent de point de départ.

20. Pourquoi la Taq polymérase convient-elle aux cycles de PCR ?

Issue de Thermus aquaticus, elle résiste aux températures élevées nécessaires à la technique
Issue d’une bactérie mésophile, elle résiste aux températures élevées de la dénaturation
Issue de cellules humaines, elle sépare les deux brins d’ADN pendant l’hybridation
Issue de Thermus aquaticus, elle fixe les amorces sans nécessiter de changement de température

Issue de Thermus aquaticus, elle résiste aux températures élevées nécessaires à la technique

Explication

La Taq polymérase provient de la bactérie thermophile Thermus aquaticus et résiste aux températures élevées de la PCR. La dénaturation sépare les brins, tandis que l’hybridation fixe les amorces ; ces étapes ne sont pas assurées par la Taq de la manière décrite dans les autres réponses.

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Quel rôle Thomas Hunt Morgan a-t-il joué dans la théorie chromosomique de l’hérédité ?

Il est à l’origine de cette théorie.

Combien de chromosomes les cellules sexuelles possèdent-elles selon Édouard Van Beneden ?

nn chromosomes.

Dans la réplication conservative, que deviennent les deux brins de la molécule mère après avoir servi de modèles ?

Ils restent associés.

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