QCM : Transmission du patrimoine génétique — 19 questions

Questions et réponses du QCM

1. Quelle définition décrit le mieux un gène ?

Une version différente d’un chromosome présente dans une cellule
Une molécule formée de deux membranes entourant le noyau
Une représentation ordonnée des chromosomes du noyau cellulaire
Une portion d’ADN utilisable par une cellule pour réaliser une fonction précise

Une portion d’ADN utilisable par une cellule pour réaliser une fonction précise

Explication

Un gène est une portion d’ADN qui constitue une unité d’information génétique et permet à une cellule de réaliser une fonction précise. Une représentation ordonnée des chromosomes correspond plutôt à un caryotype.

2. Quelle organisation caractérise la molécule d’ADN ?

Deux membranes cellulaires contenant des chromosomes
Un ensemble de chromosomes disposés en paires
Une seule chaîne de protéines repliée autour du noyau
Deux chaînes de nucléotides enroulées en double hélice

Deux chaînes de nucléotides enroulées en double hélice

Explication

L’ADN est une macromolécule constituée de deux chaînes de nucléotides formant une double hélice. Des chromosomes disposés en paires décrivent une organisation cellulaire observable dans un caryotype, et non la structure moléculaire de l’ADN.

3. Chez un individu, comment peut-on définir un allèle ?

Une cellule contenant une seule paire de chromosomes
Une copie complète de l’ensemble des chromosomes
Une version différente d’un même gène
Une fonction réalisée par une molécule d’ADN

Une version différente d’un même gène

Explication

Un allèle est une version différente d’un même gène. Une copie complète de l’ensemble des chromosomes correspond plutôt à l’information génétique globale d’une cellule.

4. Quelle comparaison entre cellules humaines haploïdes et diploïdes est correcte ?

Une cellule haploïde possède 23 paires de chromosomes, tandis qu’une cellule diploïde possède 46 chromosomes non appariés
Une cellule haploïde possède 46 chromosomes répartis en 23 paires, tandis qu’une cellule diploïde en possède 23 non appariés
Une cellule haploïde et une cellule diploïde possèdent toutes deux 46 chromosomes répartis en 23 paires
Une cellule haploïde possède 23 chromosomes non appariés, tandis qu’une cellule diploïde en possède 46 répartis en 23 paires

Une cellule haploïde possède 23 chromosomes non appariés, tandis qu’une cellule diploïde en possède 46 répartis en 23 paires

Explication

Chez l’être humain, l’état haploïde correspond à 23 chromosomes non appariés, alors que l’état diploïde correspond à 46 chromosomes organisés en 23 paires. La confusion vient souvent de l’inversion des nombres et de l’organisation des chromosomes.

5. Dans l’expérience de Gurdon, quelle succession d’opérations est réalisée ?

Un ovule de xénope vert est fusionné avec une cellule albinos sans modification préalable du noyau
Le noyau d’un ovule de têtard albinos est retiré, puis remplacé par celui d’une cellule de xénope vert
Le cytoplasme d’un ovule vert est remplacé par celui d’un têtard albinos avant la mise en développement
Le noyau d’un ovule de xénope vert est retiré, puis remplacé par celui d’une cellule d’un têtard albinos

Le noyau d’un ovule de xénope vert est retiré, puis remplacé par celui d’une cellule d’un têtard albinos

Explication

L’expérience consiste à retirer le noyau de l’ovule de xénope vert et à le remplacer par le noyau d’une cellule d’un têtard albinos, puis à observer le développement. Le cytoplasme et la membrane restent issus de l’ovule vert, ce qui distingue cette procédure d’un remplacement du cytoplasme.

6. Quelle conclusion principale l’expérience de Gurdon permet-elle de tirer ?

L’information génétique se trouve dans le cytoplasme et varie selon le type de cellule
L’information génétique se trouve dans le noyau et chaque cellule possède la même quantité d’information génétique
Le noyau d’une cellule spécialisée ne contient qu’une partie de l’information génétique
La membrane cellulaire détermine le développement en transmettant le programme génétique

L’information génétique se trouve dans le noyau et chaque cellule possède la même quantité d’information génétique

Explication

Le développement obtenu après transfert nucléaire montre que le noyau contient l’information génétique nécessaire et que les cellules possèdent la même quantité d’information génétique. Le cytoplasme et la membrane de l’ovule ne portent pas le programme génétique étudié dans cette expérience.

7. Quelle succession correspond à une méthode d’extraction de l’ADN ?

Filtrer l’échantillon, le chauffer, ajouter de l’alcool, puis broyer les cellules après la coloration
Ajouter de l’alcool, broyer l’échantillon, filtrer les chromosomes, puis dissoudre l’ADN obtenu
Colorer l’échantillon, filtrer les membranes, ajouter du produit vaisselle, puis chauffer l’ADN
Broyer l’échantillon, ajouter du produit vaisselle, filtrer, précipiter l’ADN avec de l’alcool, puis le colorer si nécessaire

Broyer l’échantillon, ajouter du produit vaisselle, filtrer, précipiter l’ADN avec de l’alcool, puis le colorer si nécessaire

Explication

La méthode suit l’ordre broyage, ajout de produit vaisselle, filtration, précipitation de l’ADN par l’alcool et coloration éventuelle. L’alcool intervient après la filtration pour faire précipiter l’ADN, et non au début du protocole.

8. Lors d’une extraction d’ADN, quelle étape permet de rendre l’ADN visible sous forme précipitée ?

Ajouter du produit vaisselle avant de broyer l’échantillon
Ajouter de l’alcool après avoir filtré le broyat
Filtrer l’échantillon avant d’avoir désorganisé les cellules
Colorer l’échantillon avant d’avoir séparé les constituants

Ajouter de l’alcool après avoir filtré le broyat

Explication

Après le broyage, l’ajout de produit vaisselle et la filtration, l’alcool fait précipiter l’ADN et permet de l’observer sous une forme regroupée. Le produit vaisselle intervient plus tôt pour faciliter la désorganisation des cellules, tandis que la coloration peut être réalisée ensuite si nécessaire.

9. Quel résultat caractérise la mitose chez une cellule mère diploïde ?

Deux cellules filles génétiquement identiques à la cellule mère
Quatre cellules filles haploïdes génétiquement différentes
Deux cellules filles haploïdes issues d’une réduction chromosomique
Une cellule fille diploïde et une cellule fille haploïde

Deux cellules filles génétiquement identiques à la cellule mère

Explication

La mitose produit deux cellules filles qui conservent le même patrimoine génétique que la cellule mère. La production de quatre cellules haploïdes correspond à la méiose, et non à la mitose.

10. Quelle transformation du nombre de chromosomes est réalisée par la méiose ?

Elle réduit de moitié le nombre de chromosomes pour former des cellules reproductrices.
Elle élimine une paire de chromosomes lors de chaque division cellulaire.
Elle conserve le nombre de chromosomes pour former des cellules somatiques.
Elle double le nombre de chromosomes avant la fusion des gamètes.

Elle réduit de moitié le nombre de chromosomes pour former des cellules reproductrices.

Explication

La méiose comporte deux divisions et aboutit à des cellules reproductrices haploïdes, dont le nombre de chromosomes est réduit de moitié. La conservation du nombre chromosomique caractérise plutôt la mitose.

11. Comment la méiose et la fécondation maintiennent-elles la stabilité du caryotype humain au fil des générations ?

La méiose et la fécondation conservent chaque fois le nombre haploïde.
La méiose et la fécondation doublent successivement le nombre diploïde.
La méiose passe de nn à 2n2n, puis la fécondation réduit 2n2n à nn.
La méiose passe de 2n2n à nn, puis la fécondation rétablit 2n2n.

La méiose passe de $$2n$$ à $$n$$, puis la fécondation rétablit $$2n$$.

Explication

La méiose réduit la formule chromosomique diploïde 2n2n à la formule haploïde nn, tandis que la fusion des gamètes rétablit 2n2n. Une réduction lors de la fécondation inverserait le rôle réel de ces deux processus.

12. Quelle constitution chromosomique correspond à une femme humaine selon la paire de chromosomes sexuels ?

Deux chromosomes sexuels X, soit la constitution XX
Un chromosome sexuel X et un chromosome sexuel Y, soit la constitution XY
Un seul chromosome sexuel X, soit la constitution XO
Deux chromosomes sexuels Y, soit la constitution YY

Deux chromosomes sexuels X, soit la constitution XX

Explication

Chez l’être humain, la paire sexuelle est XX chez la femme et XY chez l’homme. La constitution XY correspond donc à l’homme, tandis que YY et XO ne représentent pas la constitution humaine féminine indiquée ici.

13. Quelle comparaison entre cellules somatiques humaines et gamètes est correcte ?

Les deux types cellulaires sont haploïdes et possèdent 23 chromosomes non appariés.
Les cellules somatiques sont haploïdes avec 23 chromosomes, tandis que les gamètes sont diploïdes avec 46 chromosomes.
Les cellules somatiques sont diploïdes avec 46 chromosomes, tandis que les gamètes sont haploïdes avec 23 chromosomes.
Les deux types cellulaires sont diploïdes et possèdent 46 chromosomes organisés par paires.

Les cellules somatiques sont diploïdes avec 46 chromosomes, tandis que les gamètes sont haploïdes avec 23 chromosomes.

Explication

Les cellules somatiques humaines possèdent 46 chromosomes regroupés en 23 paires, alors que les gamètes n’en possèdent que 23. La confusion fréquente consiste à attribuer l’état diploïde aux gamètes.

14. Quelle phase du cycle cellulaire correspond à la réplication de l’ADN ?

La phase G1, durant laquelle la cellule partage son matériel génétique
La phase G2, durant laquelle les chromosomes homologues se séparent
La phase S, située entre la croissance cellulaire et la préparation de la mitose
La phase M, durant laquelle l’ADN est copié avant la division

La phase S, située entre la croissance cellulaire et la préparation de la mitose

Explication

La phase S est consacrée à la réplication de l’ADN, ce qui prépare la duplication des chromosomes avant la division. La phase M correspond ensuite au partage du matériel génétique, et non à sa copie.

15. Quel enchaînement décrit correctement les étapes principales de la mitose ?

Prophase, métaphase, télophase, anaphase, puis réduction du nombre chromosomique
Prophase, anaphase, métaphase, télophase, puis formation de quatre cellules filles haploïdes
Prophase, métaphase, anaphase, télophase, puis formation de deux cellules filles identiques
Métaphase, prophase, télophase, anaphase, puis fusion des deux cellules filles

Prophase, métaphase, anaphase, télophase, puis formation de deux cellules filles identiques

Explication

La mitose suit l’ordre prophase, métaphase, anaphase et télophase, avant d’aboutir à deux cellules filles génétiquement identiques. La formation de quatre cellules haploïdes et la réduction chromosomique sont associées à la méiose.

16. Que se passe-t-il pendant l’anaphase de la mitose ?

Les gamètes fusionnent et rétablissent le nombre diploïde dans une cellule-œuf.
Les chromosomes sont copiés afin de produire deux chromatides sœurs supplémentaires.
Les chromosomes homologues s’apparient pour former des bivalents dans une cellule haploïde.
Les chromatides de chaque chromosome double se séparent vers deux futures cellules filles diploïdes.

Les chromatides de chaque chromosome double se séparent vers deux futures cellules filles diploïdes.

Explication

Lors de l’anaphase, les chromatides sœurs de chaque chromosome double se séparent et sont réparties entre les deux cellules filles. L’appariement des homologues relève de la prophase I de méiose, tandis que la fusion des gamètes est la fécondation.

17. Quelle association entre les divisions de la méiose et les éléments séparés est correcte ?

La méiose I sépare les chromatides, puis la méiose II sépare les chromosomes homologues.
La méiose I forme deux cellules diploïdes, puis la méiose II rétablit leur nombre chromosomique.
La méiose I sépare les chromosomes homologues, puis la méiose II sépare les chromatides.
La méiose I réplique l’ADN, puis la méiose II fusionne les gamètes formés.

La méiose I sépare les chromosomes homologues, puis la méiose II sépare les chromatides.

Explication

La première division méiotique est réductionnelle et sépare les chromosomes homologues, tandis que la seconde sépare les chromatides. Attribuer la séparation des chromatides à la méiose I inverse les rôles des deux divisions.

18. Quel est le résultat final d’une méiose complète ?

Deux cellules filles diploïdes génétiquement identiques à la cellule initiale
Deux cellules filles haploïdes formées après une seule division
Quatre cellules filles diploïdes portant des chromosomes appariés
Quatre cellules filles haploïdes susceptibles de devenir des gamètes

Quatre cellules filles haploïdes susceptibles de devenir des gamètes

Explication

Une méiose comprend deux divisions successives et produit quatre cellules filles haploïdes qui deviennent des gamètes. Deux cellules diploïdes génétiquement identiques sont plutôt le résultat caractéristique d’une mitose.

19. Pourquoi le renouvellement des microtubules permet-il au fuseau mitotique de déplacer les chromosomes ?

La polymérisation et la dépolymérisation leur permettent de croître, de raccourcir et d’entraîner les chromosomes.
La réplication de l’ADN à l’intérieur des microtubules produit les forces qui séparent les chromatides.
La rigidité permanente des microtubules maintient les chromosomes au centre de la cellule.
La fusion de deux microtubules leur permet de doubler le nombre de chromosomes dans chaque cellule fille.

La polymérisation et la dépolymérisation leur permettent de croître, de raccourcir et d’entraîner les chromosomes.

Explication

Les microtubules se renouvellent par polymérisation et dépolymérisation, ce qui modifie leur longueur et contribue au déplacement des chromosomes. Ils ne doublent pas les chromosomes et ne réalisent pas la réplication de l’ADN.

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Qu'est-ce qu'un gène ?

Une portion d’ADN réalisant une fonction précise.

Qu'est-ce que l'ADN ?

Une macromolécule en double hélice formée de nucléotides.

Quelles bases contient l'ADN ?

Adénine, guanine, cytosine et thymine.

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