QCM : Réplication et expression de l’ADN — 11 questions

Questions et réponses du QCM

1. Quels éléments sont nécessaires au fonctionnement de l’ADN polymérase utilisée en PCR ?

Une matrice simple brin, une amorce complémentaire et les quatre désoxyribonucléotides
Un ARN messager, une amorce non complémentaire et des lipides membranaires
Une matrice double brin, une protéine de transport et quatre acides aminés
Un chromosome intact, des ribosomes et des nucléotides uniquement puriques

Une matrice simple brin, une amorce complémentaire et les quatre désoxyribonucléotides

Explication

La polymérase de PCR utilise une matrice d’ADN simple brin, une amorce complémentaire et les désoxyribonucléotides dATP, dGTP, dCTP et dTTP. Une amorce non complémentaire ne permet pas l’appariement requis pour démarrer la synthèse.

2. Quel procédé expérimental a permis à Rosalind Franklin de contribuer à la découverte de la structure de l’ADN en 1951 ?

La fluorescence de bases azotées marquées
La microscopie électronique de chromosomes condensés
La diffraction des rayons X appliquée à la double hélice
La centrifugation de fragments d’ADN radioactifs

La diffraction des rayons X appliquée à la double hélice

Explication

Rosalind Franklin a contribué à cette découverte grâce à des clichés obtenus par diffraction des rayons X sur l’ADN. La microscopie électronique ne correspond pas à la méthode mentionnée pour cette contribution.

3. Qu’est-ce que la PCR permet d’obtenir à partir d’un échantillon d’ADN même très réduit ?

Une séparation des chromosomes selon leur taille moléculaire
Une modification ciblée des bases d’une séquence choisie
Une copie complète du génome produite directement dans une cellule
Une grande quantité in vitro d’une séquence spécifique identique

Une grande quantité in vitro d’une séquence spécifique identique

Explication

La PCR synthétise in vitro, en grand nombre, une séquence spécifique identique à celle présente dans l’échantillon. La réplication naturelle du génome se déroule dans une cellule et ne définit pas la PCR.

4. Quelle structure James Watson et Francis Crick proposent-ils pour l’ADN en 1953 ?

Une double hélice composée de deux brins autour d’un même axe
Deux chaînes parallèles reliées sans enroulement commun
Une chaîne unique repliée en hélice autour de plusieurs axes
Une structure globulaire formée de quatre brins associés

Une double hélice composée de deux brins autour d’un même axe

Explication

Watson et Crick proposent en 1953 que l’ADN forme une double hélice dont les deux brins s’enroulent autour du même axe. Une chaîne unique ne rend pas compte de la structure à deux brins décrite.

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

Chaque molécule fille contient deux brins entièrement nouvellement synthétisés
Une molécule fille conserve les deux brins parentaux et l’autre reçoit deux brins nouveaux
Chaque molécule fille conserve une séquence parentale sans produire de nouveau brin
Chaque molécule fille possède un brin parental et un brin nouvellement synthétisé

Chaque molécule fille possède un brin parental et un brin nouvellement synthétisé

Explication

La réplication semi-conservative conserve un brin de la molécule mère dans chacune des deux molécules filles et ajoute un brin nouveau. Le modèle entièrement nouveau ne conserve pas cette organisation parentale.

6. Que désigne l’expression des gènes dans un organisme ?

La transmission des caractères héréditaires d’un parent à sa descendance
La duplication de l’ensemble de l’ADN avant chaque division cellulaire
La destruction des segments d’ADN devenus inutiles dans une cellule
L’utilisation de l’information génétique pour assurer le fonctionnement de l’organisme

L’utilisation de l’information génétique pour assurer le fonctionnement de l’organisme

Explication

L’expression des gènes correspond à l’utilisation de l’information génétique, notamment par la transcription de l’ADN, afin de contribuer au fonctionnement de l’organisme. La duplication de l’ADN prépare plutôt la transmission du matériel génétique lors d’une division cellulaire.

7. Comment se déroule la duplication de l’ADN selon les deux étapes principales décrites ?

Les chromosomes se condensent, puis l’ADN est réparti entre les noyaux
Les bases sont remplacées, puis les deux molécules sont réunies
Les brins fusionnent, puis les bases azotées sont supprimées
Les brins se séparent, puis des brins complémentaires sont synthétisés

Les brins se séparent, puis des brins complémentaires sont synthétisés

Explication

La duplication commence par la séparation des deux brins au niveau des bases, puis des brins complémentaires sont synthétisés selon la complémentarité des bases. La condensation et la répartition entre les noyaux relèvent de la division cellulaire, pas de ces deux étapes.

8. Quelle caractéristique possède typiquement une ADN polymérase provenant d’un organisme thermophile et utilisée en PCR ?

Elle fonctionne vers 100 °C et devient active après une forte acidification
Elle fonctionne à température ambiante et se dénature lors d’un refroidissement
Elle fonctionne vers 72 °C et résiste à des températures supérieures à 90 °C
Elle fonctionne près de 37 °C et perd son activité au-dessus de 50 °C

Elle fonctionne vers 72 °C et résiste à des températures supérieures à 90 °C

Explication

Les polymérases issues d’organismes thermophiles fonctionnent typiquement vers 72 °C et ne sont pas définitivement dénaturées au-dessus de 90 °C. Une polymérase active près de 37 °C et détruite à 50 °C ne serait pas adaptée aux cycles thermiques de la PCR.

9. Quelle est la fonction de la duplication de l’ADN avant la mitose ?

Modifier les bases azotées avant la formation des chromosomes
Produire des protéines nécessaires au fonctionnement de la cellule
Répartir l’ADN déjà présent entre les cellules filles
Doubler la quantité d’ADN afin de préparer la division cellulaire

Doubler la quantité d’ADN afin de préparer la division cellulaire

Explication

La duplication double la quantité d’ADN avant la mitose, ce qui prépare la division cellulaire. La répartition de l’ADN entre les cellules filles intervient ensuite lors de la mitose.

10. Quelle relation distingue correctement un gène de l’expression d’un gène ?

Un gène est un caractère observable, tandis que son expression correspond à la formation d’un chromosome
Un gène est une protéine fonctionnelle, tandis que son expression correspond à la copie complète de l’ADN
Un gène est un segment d’ADN porteur d’une information héréditaire, tandis que son expression utilise cette information
Un gène est une cellule spécialisée, tandis que son expression correspond à la transmission de cette cellule

Un gène est un segment d’ADN porteur d’une information héréditaire, tandis que son expression utilise cette information

Explication

Un gène est une portion d’ADN qui contient une information liée à un caractère héréditaire, alors que son expression désigne l’utilisation de cette information. Assimiler le gène à une protéine ou à un caractère observable confond le support de l’information avec son produit ou sa manifestation.

11. Deux cellules spécialisées d’un même organisme possèdent la même information génétique, mais remplissent des fonctions différentes : quelle explication convient le mieux ?

Elles perdent généralement les gènes qui ne correspondent pas à leur fonction spécialisée
Elles possèdent généralement des patrimoines génétiques entièrement différents dès leur formation
Elles utilisent généralement tous leurs gènes, mais produisent des caractères identiques à des rythmes différents
Elles expriment généralement des ensembles différents de gènes adaptés à leurs fonctions

Elles expriment généralement des ensembles différents de gènes adaptés à leurs fonctions

Explication

Les cellules d’un même organisme ont en général la même information génétique, mais chaque type cellulaire exprime les gènes nécessaires à sa fonction. La spécialisation ne résulte donc pas d’une perte générale des gènes ni de l’expression identique de tout le patrimoine génétique.

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Qui a participé à la découverte de la structure de l'ADN en 1951 ?

Rosalind Franklin.

Quelle technique Rosalind Franklin a-t-elle utilisée pour étudier l'ADN ?

La diffraction des rayons X.

En quelle année Watson et Crick ont-ils proposé la structure de l'ADN ?

En 1953.

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