QCM : Réplication et mutations de l’ADN (23 questions)

Questions et réponses du QCM

1. Une protéine transporte des molécules dans le sang, comme le fait l’hémoglobine. Quelle fonction correspond à cette protéine ?

Le transport de molécules.
La catalyse de réactions.
La messagerie chimique.
La défense de l’organisme.

Le transport de molécules.

Explication

L’hémoglobine assure une fonction de transport de molécules. La messagerie chimique est associée aux hormones, la défense aux immunoglobulines et la catalyse aux enzymes.

2. Dans un tableau du code génétique, combien de codons signalent la fin de la synthèse des protéines parmi les 64 codons ?

Soixante-quatre codons
Soixante et un codons
Trois codons
Un codon

Trois codons

Explication

Parmi les 64 codons, 61 codent un acide aminé et trois — UAG, UGA et UAA — marquent la fin de la synthèse protéique. Soixante et un désigne les codons codants, soixante-quatre le total et un correspond à un comptage incomplet des codons stop.

3. Au début de l’interphase, avant la réplication de l’ADN, quel état présente chaque chromosome ?

Une chromatide contenant une molécule d’ADN
Deux chromatides contenant ensemble une molécule d’ADN
Une chromatide contenant deux molécules d’ADN
Deux chromatides contenant chacune une molécule d’ADN

Une chromatide contenant une molécule d’ADN

Explication

Au début de l’interphase, chaque chromosome est à une chromatide et cette chromatide contient une molécule d’ADN. Deux chromatides correspondent à l’état après réplication; les autres réponses attribuent un nombre incorrect de molécules ou de chromatides.

4. Chez une paramécie, un codon UAG est rencontré lors de la traduction. Quelle interprétation tient compte d’une exception au code génétique ?

Il peut coder plusieurs acides aminés.
Il marque la fin de la traduction.
Il code la glutamine chez tous les êtres vivants.
Il code la glutamine dans cette exception.

Il code la glutamine dans cette exception.

Explication

Le code génétique est généralement universel, mais certaines exceptions existent : chez la paramécie, UAG code la glutamine. L’interprétation « codon stop » applique la règle générale sans tenir compte de cette exception; « plusieurs acides aminés » confond redondance et ambiguïté; « chez tous les êtres vivants » nie l’exception.

5. Dans une séquence d’ADN, un nucléotide est remplacé par un autre, sans ajout ni perte de nucléotide. De quel type de mutation s’agit-il ?

Une délétion
Une substitution
Une altération structurale
Une addition

Une substitution

Explication

Une substitution remplace un nucléotide par un autre sans ajouter ni retirer de nucléotide. L’addition ajoute un nucléotide, la délétion en retire un, et une altération structurale concerne la structure de l’ADN plutôt que ce remplacement.

6. Quelle correspondance définit le code génétique ?

Un triplet de nucléotides de l’ADN et une protéine entière
Un triplet d’ADN et un nucléotide de l’ARNm
Un acide aminé et un triplet de nucléotides de l’ARNm
Un triplet de nucléotides de l’ARNm et un acide aminé

Un triplet de nucléotides de l’ARNm et un acide aminé

Explication

Un codon est un triplet de nucléotides de l’ARNm auquel correspond un acide aminé. Confondre le codon avec l’acide aminé inverse les éléments liés, tandis que la transcription ou la production d’une protéine entière ne définit pas cette correspondance.

7. Lors de la traduction d’un ARNm, un ribosome repère AUG puis poursuit jusqu’à un codon stop. Où se déroule ce processus et quel acide aminé correspond à AUG ?

Dans le cytoplasme; la méthionine
Dans le noyau; la méthionine
Dans le cytoplasme; l’acide glutamique
Dans le cytoplasme; aucun acide aminé

Dans le cytoplasme; la méthionine

Explication

La traduction a lieu dans le cytoplasme, où les ribosomes associent les acides aminés aux codons; elle commence par AUG, qui correspond à la méthionine, et s’arrête à un codon stop. Le noyau est le lieu de la transcription, tandis que l’acide glutamique est l’exception liée à UAG chez la paramécie.

8. Une cellule de la lignée germinale entre en méiose. Quelle description caractérise cette division ?

Une seule division cellulaire
Deux divisions cellulaires successives
Une division suivie d’une phase de repos
Deux divisions simultanées

Deux divisions cellulaires successives

Explication

La méiose est une division des cellules de la lignée germinale constituée de deux divisions successives. La décrire comme une division unique ou simultanée ne respecte pas cette succession, et deux divisions ne signifient pas simplement deux cellules produites.

9. Après une réplication semi-conservative, quelle organisation caractérise chacune des deux molécules d’ADN filles ?

Un brin initial avec un brin provenant d’une autre molécule
Un brin initial et un brin nouvellement formé
Deux brins initiaux conservés ensemble
Deux brins nouvellement formés

Un brin initial et un brin nouvellement formé

Explication

La réplication semi-conservative produit deux molécules identiques, chacune composée d’un brin initial et d’un brin nouvellement formé. La conservation des deux brins initiaux ensemble confond ce mécanisme avec un modèle conservatif; les deux autres réponses attribuent une origine incorrecte aux brins.

10. Après une erreur de copie de l’ADN, quel rôle jouent les mécanismes spécialisés faisant intervenir des enzymes ?

Remplacer la molécule d’ADN entière après chaque erreur
Créer de nouvelles mutations pour accroître la diversité génétique
Augmenter la fréquence des erreurs pendant la réplication
Rectifier les erreurs de réplication et réparer les altérations de l’ADN

Rectifier les erreurs de réplication et réparer les altérations de l’ADN

Explication

Des mécanismes spécialisés impliquant des enzymes rectifient les erreurs de réplication et réparent les altérations de l’ADN. Créer ou multiplier les erreurs contredit cette fonction de correction; remplacer toute la molécule n’est pas le mécanisme décrit.

11. Une modification aléatoire d’un gène apparaît dans une cellule avant la réplication de son ADN. Comment cette modification est-elle définie ?

Une erreur de réplication, qui survient pendant la copie de l’ADN
Une mutation induite, provoquée par un agent mutagène
Une réparation enzymatique, qui corrige une séquence altérée
Une mutation, qui peut survenir pendant ou hors de la réplication

Une mutation, qui peut survenir pendant ou hors de la réplication

Explication

Une mutation est une modification aléatoire d’un gène qui peut survenir pendant ou en dehors de la réplication. L’erreur de réplication désigne une origine particulière, la mutation induite implique un agent ou une modification artificielle, et la réparation corrige des altérations.

12. Après une exposition aux UV, des liaisons se forment entre deux nucléotides T successifs dans l’ADN d’une cellule. Quelle conséquence directe faut-il attendre ?

La substitution d’une thymine qui laisse l’ADN intact et accélère sa réplication
La formation de dimères de thymine qui déforment l’ADN et perturbent sa réplication
La rupture du squelette de l’ADN qui sépare les deux brins
La réparation accélérée de l’ADN qui facilite son expression

La formation de dimères de thymine qui déforment l’ADN et perturbent sa réplication

Explication

Les UV peuvent créer des liaisons entre deux thymine successives, formant des dimères qui déforment l’ADN et perturbent sa réplication et son expression. Une substitution change la séquence plutôt que de former ce dimère, et la réparation n’est pas la conséquence directe décrite.

13. Dans une cellule eucaryote, une molécule d’ADN reste dans le noyau alors que les protéines sont synthétisées dans le cytoplasme. Quelle conséquence cette séparation implique-t-elle ?

Une protéine déjà formée transporte l’ADN vers le cytoplasme
L’ADN se déplace vers le cytoplasme pour transmettre l’information
La synthèse des protéines se déroule dans le noyau près de l’ADN
Un intermédiaire transmet l’information de l’ADN vers le cytoplasme

Un intermédiaire transmet l’information de l’ADN vers le cytoplasme

Explication

Comme l’ADN reste dans le noyau tandis que la synthèse des protéines a lieu dans le cytoplasme, un intermédiaire est nécessaire pour transmettre l’information. L’ADN ne rejoint pas le cytoplasme, et les protéines ne sont pas synthétisées dans le noyau.

14. Une séquence nucléotidique est modifiée artificiellement par une technique de biologie moléculaire, sans intervention d’un agent mutagène environnemental. À quelle catégorie cette modification appartient-elle ?

Une réparation enzymatique de la séquence
Une mutation induite artificiellement
Une mutation spontanée due à une erreur de réplication
Une mutation spontanée sans cause identifiée

Une mutation induite artificiellement

Explication

Les modifications artificielles de la séquence par des outils de biologie moléculaire sont classées parmi les mutations induites. Une erreur de réplication relève des mutations spontanées, tandis qu’une réparation enzymatique corrige une altération au lieu de la provoquer.

15. Une mutation apparaît dans une cellule germinale d’un individu, tandis qu’une autre apparaît dans une cellule somatique. Laquelle peut être transmise à la descendance ?

La mutation germinale
Les deux mutations, par les divisions cellulaires
La mutation somatique, par son clone
La mutation somatique, par les cellules voisines

La mutation germinale

Explication

Une mutation germinale peut devenir héréditaire, tandis qu’une mutation somatique est présente dans le clone issu des divisions de la cellule mutée. La transmission au clone ne signifie pas transmission à la descendance, et les cellules voisines ne transmettent pas la mutation par simple proximité.

16. Un allèle muté de TAS2R38 produit un récepteur non fonctionnel. Que peut-on en conclure sur la fixation des PTC ?

Le récepteur peut fixer les PTC
Le récepteur ne peut pas fixer les PTC
Le récepteur produit des dimères de thymine
L’allèle muté répare les dimères de thymine

Le récepteur ne peut pas fixer les PTC

Explication

L’allèle muté peut produire un récepteur non fonctionnel incapable de fixer les PTC; un récepteur fonctionnel, au contraire, les fixe. La réparation des dimères relève de l’enzyme XPC, et les dimères sont des lésions de l’ADN provoquées par les UV.

17. Quelle organisation caractérise une protéine fonctionnelle ?

Une ou plusieurs chaînes d’acides aminés liées par des liaisons peptidiques et organisées en trois dimensions
Une ou plusieurs chaînes de nucléotides liées par des liaisons peptidiques et organisées en trois dimensions
Une seule chaîne d’acides aminés liés par des liaisons nucléotidiques et dépourvue de forme définie
Une ou plusieurs chaînes d’acides aminés liées par des liaisons peptidiques et dépourvues de forme définie

Une ou plusieurs chaînes d’acides aminés liées par des liaisons peptidiques et organisées en trois dimensions

Explication

Une protéine comprend une ou plusieurs chaînes polypeptidiques d’acides aminés reliés par des liaisons peptidiques, qui adoptent une structure tridimensionnelle définie. Les nucléotides relèvent des acides nucléiques, tandis que l’absence de forme définie ou de liaisons peptidiques contredit cette organisation.

18. Une nouvelle mutation apparaît dans une cellule germinale et crée un allèle différent. Quel effet cet allèle peut-il avoir au fil des générations ?

Provoquer nécessairement une maladie génétique chez les descendants
Être transmis à la descendance et contribuer à la variation des caractères
Être transmis au clone cellulaire sans atteindre la descendance
Réparer l’allèle initial et empêcher toute variation des caractères

Être transmis à la descendance et contribuer à la variation des caractères

Explication

Les mutations germinales créent de nouveaux allèles transmissibles, qui peuvent causer des maladies génétiques ou contribuer à la variation des caractères. L’effet limité au clone relève des mutations somatiques, et un nouvel allèle n’entraîne pas nécessairement une maladie.

19. Une cellule diploïde possédant 12 chromosomes subit une méiose complète. Quel bilan chromosomique caractérise les cellules obtenues ?

Quatre cellules diploïdes de 12 chromosomes chacune
Quatre cellules haploïdes de 6 chromosomes chacune
Quatre cellules diploïdes de 24 chromosomes chacune
Deux cellules haploïdes de 6 chromosomes chacune

Quatre cellules haploïdes de 6 chromosomes chacune

Explication

La méiose produit quatre cellules haploïdes ayant chacune la moitié du nombre de chromosomes de la cellule diploïde initiale : la moitié de 12 est 6. Deux cellules oublient le nombre de produits, tandis que conserver ou doubler le nombre de chromosomes confond la méiose avec un autre bilan chromosomique.

20. À la fin de la première division méiotique, quelle composition chromosomique les cellules filles doivent-elles présenter ?

2n chromosomes à une chromatide, dans des cellules diploïdes.
n chromosomes à deux chromatides, dans des cellules haploïdes.
n chromosomes à une chromatide, dans des cellules haploïdes.
2n chromosomes à deux chromatides, dans des cellules diploïdes.

n chromosomes à deux chromatides, dans des cellules haploïdes.

Explication

Lors de la première division méiotique, les chromosomes homologues se séparent; chaque cellule fille devient haploïde et conserve n chromosomes à deux chromatides. La réponse avec une chromatide correspond à la séparation des chromatides lors de la deuxième division, tandis que les réponses diploïdes ne rendent pas compte de la réduction du nombre de chromosomes.

21. Lors d’une transcription, le brin transcrit d’ADN porte la séquence ACGT. Quel ARN complémentaire l’ARN polymérase fabrique-t-elle ?

ACGT
UGCA
ACGU
TGCA

UGCA

Explication

L’ARN polymérase utilise le brin transcrit comme matrice et associe A à U et G à C : ACGT donne donc UGCA. La séquence ACGT conserve T, TGCA correspond au brin complémentaire d’ADN, et ACGU reprend le brin matrice en remplaçant simplement T par U.

22. Comment la diversité allélique des espèces se constitue-t-elle au cours de l’évolution ?

Par la sélection des allèles existants sans apparition de nouveaux allèles
Par l’accumulation de mutations au cours de l’évolution
Par la transmission des allèles sans changement de leur séquence
Par la formation de mosaïques au sein des organismes

Par l’accumulation de mutations au cours de l’évolution

Explication

La diversité allélique résulte de l’accumulation de mutations au cours de l’évolution des espèces, lesquelles peuvent créer de nouveaux allèles. La sélection agit sur des allèles, mais ne constitue pas à elle seule leur source d’apparition; les mosaïques concernent une diversité cellulaire dans un organisme.

23. Une cellule produit une protéine XPC fonctionnelle. Quel rôle cette protéine joue-t-elle après la formation de dimères de thymine dans l’ADN ?

Elle intervient dans la réparation des dimères de thymine.
Elle intervient dans la transcription des dimères de thymine.
Elle intervient dans la réplication des dimères de thymine.
Elle intervient dans la formation des dimères de thymine.

Elle intervient dans la réparation des dimères de thymine.

Explication

La protéine XPC intervient dans la réparation des dimères de thymine présents dans l’ADN. La réplication copie l’ADN, la formation des dimères est liée aux UV et la transcription concerne la production d’ARN.

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Combien de chromatides possède chaque chromosome au début de l’interphase ?

Une chromatide.

Qu’associe l’ADN polymérase à chaque nucléotide exposé pendant la phase S ?

Son nucléotide complémentaire.

Que produit la réplication semi-conservative de l’ADN ?

Deux molécules identiques, chacune formée d’un brin initial et d’un brin nouveau.

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