QCM : Méiose et brassage génétique — 19 questions

Questions et réponses du QCM

1. Quelle est la fonction principale de la méiose dans la reproduction sexuée ?

Produire des cellules somatiques en conservant leur quantité de matériel génétique
Produire des gamètes en réduisant leur quantité de matériel génétique
Réparer les chromosomes endommagés avant la formation des gamètes
Multiplier les cellules diploïdes sans modifier leur nombre de chromosomes

Produire des gamètes en réduisant leur quantité de matériel génétique

Explication

La méiose forme des gamètes haploïdes en diminuant la quantité de matériel génétique des cellules produites. La mitose, contrairement à la méiose, conserve le nombre de chromosomes dans les cellules filles.

2. Quel enchaînement caractérise le cycle de réplication et de divisions propre à la méiose ?

Une réplication de l’ADN suivie d’une seule division nucléaire
Deux réplications de l’ADN suivies de deux divisions nucléaires
Deux réplications de l’ADN suivies de quatre divisions nucléaires
Une réplication de l’ADN suivie de deux divisions nucléaires

Une réplication de l’ADN suivie de deux divisions nucléaires

Explication

La méiose comporte une seule réplication de l’ADN, puis deux divisions nucléaires successives. La confusion fréquente consiste à attribuer une réplication à chacune des deux divisions.

3. Quelle situation décrit correctement l’évolution du nombre de chromatides au cours des deux divisions méiotiques ?

Après la première division, chaque cellule possède 2n chromosomes à deux chromatides, puis quatre cellules à 2n chromosomes à une chromatide sont produites.
Après la première division, chaque cellule possède 2n chromosomes à une chromatide, puis quatre cellules à n chromosomes à deux chromatides sont produites.
Après la première division, chaque cellule possède n chromosomes à une chromatide, puis deux cellules à n chromosomes à deux chromatides sont produites.
Après la première division, chaque cellule possède n chromosomes à deux chromatides, puis quatre cellules à n chromosomes à une chromatide sont produites.

Après la première division, chaque cellule possède n chromosomes à deux chromatides, puis quatre cellules à n chromosomes à une chromatide sont produites.

Explication

La première division sépare les homologues tout en conservant deux chromatides par chromosome, tandis que la seconde sépare les chromatides sœurs. On obtient ainsi quatre cellules haploïdes à chromosomes à une chromatide.

4. Dans quel ordre les cinq stades de la prophase I se déroulent-ils ?

Zygotène, leptotène, diplotène, pachytène, diacinèse
Leptotène, zygotène, pachytène, diplotène, diacinèse
Pachytène, zygotène, leptotène, diplotène, diacinèse
Leptotène, pachytène, zygotène, diacinèse, diplotène

Leptotène, zygotène, pachytène, diplotène, diacinèse

Explication

La succession correcte est leptotène, zygotène, pachytène, diplotène, puis diacinèse. Le pachytène précède donc le diplotène, et la diacinèse clôt la prophase I.

5. Quel rôle le complexe synaptonémal joue-t-il pendant la prophase I ?

Il réplique l’ADN de chaque chromosome avant la première division méiotique.
Il déplace les chromosomes homologues vers les pôles opposés de la cellule.
Il aligne et apparie les chromosomes homologues entre leurs télomères et leurs centromères.
Il sépare les chromatides sœurs en rompant les liens au niveau des centromères.

Il aligne et apparie les chromosomes homologues entre leurs télomères et leurs centromères.

Explication

Le complexe synaptonémal est une structure protéique qui rapproche et apparie les chromosomes homologues entre leurs télomères et leurs centromères. La séparation et le déplacement des chromosomes relèvent d’étapes ultérieures de la méiose.

6. Quelle structure chromosomique apparaît à la fin du zygotène ?

Un chromosome formé de deux chromatides sœurs et dépourvu de chromosome homologue
Un tétrade formé de quatre chromosomes homologues et de huit chromatides
Deux chromosomes indépendants portant chacun une seule chromatide
Un bivalent formé de deux chromosomes homologues et de quatre chromatides

Un bivalent formé de deux chromosomes homologues et de quatre chromatides

Explication

À la fin du zygotène, l’appariement des homologues forme un bivalent comprenant deux chromosomes et quatre chromatides. Un chromosome à deux chromatides ne correspond pas à l’ensemble apparié des deux homologues.

7. Quel mécanisme se produit au pachytène et contribue aux échanges chromosomiques ?

Des réplications successives de l’ADN, suivies d’une condensation des chromosomes homologues
Des déplacements de bivalents vers les pôles, déclenchés par le raccourcissement des microtubules
Des séparations entre chromatides sœurs, provoquées par l’attachement des microtubules kinétochoriens
Des enjambements entre chromatides non sœurs, avec l’intervention successive de nucléases et de ligases

Des enjambements entre chromatides non sœurs, avec l’intervention successive de nucléases et de ligases

Explication

Au pachytène, des enjambements entre chromatides non sœurs permettent des échanges chromosomiques grâce à l’action successive de nucléases et de ligases. Les microtubules et les déplacements polaires interviennent surtout lors des divisions méiotiques.

8. Pourquoi la première division méiotique est-elle appelée division réductionnelle ?

Parce qu’elle réplique les chromosomes homologues avant de doubler leur nombre dans les cellules filles
Parce qu’elle répartit les chromosomes identiques sans modifier le nombre de chromosomes des cellules filles
Parce qu’elle sépare les chromosomes homologues et réduit le nombre de chromosomes dans les cellules filles
Parce qu’elle sépare les chromatides sœurs et réduit la quantité d’ADN de chaque chromosome

Parce qu’elle sépare les chromosomes homologues et réduit le nombre de chromosomes dans les cellules filles

Explication

La méiose I est réductionnelle car elle sépare les chromosomes homologues, ce qui diminue le nombre de chromosomes dans les cellules issues de cette division. La séparation des chromatides sœurs caractérise la division équationnelle, ou méiose II.

9. Comment les bivalents et les microtubules kinétochoriens sont-ils disposés en métaphase I ?

Les chromatides sœurs s’alignent sur le plan équatorial et les microtubules s’attachent à leurs deux centromères.
Les bivalents se placent aux pôles et chaque centromère reçoit des microtubules provenant des deux côtés.
Les chromosomes homologues se dispersent dans le cytoplasme et les microtubules s’attachent aux télomères.
Les bivalents s’alignent sur le plan équatorial et chaque centromère reçoit des microtubules d’un seul côté.

Les bivalents s’alignent sur le plan équatorial et chaque centromère reçoit des microtubules d’un seul côté.

Explication

En métaphase I, les bivalents s’alignent sur le plan équatorial avec les chiasmas, et les microtubules kinétochoriens s’attachent à un seul côté de chaque centromère. L’attachement opposé des chromatides sœurs intervient dans la logique de la deuxième division.

10. Quel événement caractérise l’anaphase I de la méiose ?

Les microtubules kinétochoriens s’allongent et conduisent les chromatides sœurs vers le même pôle.
Les chiasmas se reforment et rapprochent les homologues sur le plan équatorial.
Les chromosomes homologues se répliquent avant de migrer vers des pôles opposés.
Les microtubules kinétochoriens se raccourcissent et conduisent aléatoirement les homologues vers des pôles opposés.

Les microtubules kinétochoriens se raccourcissent et conduisent aléatoirement les homologues vers des pôles opposés.

Explication

Pendant l’anaphase I, le raccourcissement des microtubules kinétochoriens entraîne les chromosomes homologues vers des pôles opposés, avec une répartition aléatoire. Les chromatides sœurs restent associées jusqu’à la deuxième division.

11. Quelle affirmation décrit correctement la télophase I et l’intervalle qui suit ?

Deux cellules haploïdes se forment avec des chromosomes à une chromatide, puis leur ADN est répliqué avant la deuxième division.
Quatre cellules haploïdes se forment avec des chromosomes à une chromatide, après une réplication de l’ADN.
Deux cellules diploïdes se forment avec des chromosomes à une chromatide, après une nouvelle réplication de l’ADN.
Deux cellules haploïdes se forment avec des chromosomes à deux chromatides, sans nouvelle réplication de l’ADN.

Deux cellules haploïdes se forment avec des chromosomes à deux chromatides, sans nouvelle réplication de l’ADN.

Explication

La télophase I produit deux cellules haploïdes dont les chromosomes possèdent encore deux chromatides, et aucune réplication de l’ADN ne se produit avant la deuxième division. La production de quatre cellules à une chromatide n’a lieu qu’à la fin de la méiose II.

12. Que se passe-t-il en métaphase II dans chacune des deux cellules issues de la première division méiotique ?

Les chromatides sœurs se séparent immédiatement et migrent vers des pôles opposés.
Les chromosomes se décondensent afin de permettre une nouvelle réplication de l’ADN.
Les chromosomes homologues s’apparient sur le plan équatorial pour former des bivalents.
Les chromosomes s’alignent par leurs centromères sur le plan équatorial selon une disposition amphitélique.

Les chromosomes s’alignent par leurs centromères sur le plan équatorial selon une disposition amphitélique.

Explication

En métaphase II, chaque chromosome s’aligne sur le plan équatorial par son centromère, avec une orientation amphitélique des kinétochores. L’appariement des chromosomes homologues caractérise la première division méiotique, et non la métaphase II.

13. Lorsqu’une cellule entre en anaphase II, quel événement permet la migration du matériel génétique vers les pôles opposés ?

La désagrégation de l’enveloppe nucléaire sépare les chromosomes homologues et les dirige vers les pôles.
La duplication des centromères rassemble les chromosomes homologues avant leur déplacement vers les pôles.
Le raccourcissement des microtubules kinétochoriens sépare les chromatides sœurs et les entraîne vers des pôles opposés.
L’allongement des microtubules polaires sépare les chromatides sœurs sans modifier leur attachement au centromère.

Le raccourcissement des microtubules kinétochoriens sépare les chromatides sœurs et les entraîne vers des pôles opposés.

Explication

En anaphase II, le raccourcissement des microtubules kinétochoriens provoque la séparation des chromatides sœurs et leur migration opposée. La séparation des chromosomes homologues correspond à l’anaphase I, ce qui constitue une confusion fréquente.

14. Quel est le résultat chromosomique de la deuxième division de méiose, appelée division équationnelle ?

Elle produit quatre cellules diploïdes contenant chacune deux exemplaires de chaque chromosome.
Elle produit quatre cellules contenant chacune un chromosome à une chromatide.
Elle produit deux cellules contenant chacune des chromosomes homologues à deux chromatides.
Elle produit deux cellules contenant chacune un chromosome à une chromatide.

Elle produit quatre cellules contenant chacune un chromosome à une chromatide.

Explication

La méiose II transforme les deux cellules issues de la première division en quatre cellules, chacune possédant des chromosomes à une chromatide. Elle ne rétablit pas la diploïdie et ne s’achève pas avec deux cellules.

15. Dans quel état chromosomique se trouve la cellule souche germinale au moment où elle entre en méiose ?

Elle est diploïde et possède nn chromosomes.
Elle est haploïde et possède 2n2n chromosomes.
Elle est haploïde et possède nn chromosomes.
Elle est diploïde et possède 2n2n chromosomes.

Elle est diploïde et possède $$2n$$ chromosomes.

Explication

La cellule souche germinale qui entre en méiose est diploïde et contient 2n2n chromosomes. Les cellules haploïdes apparaissent au cours du processus méiotique, après les divisions qui séparent les homologues puis les chromatides sœurs.

16. Comment évoluent la quantité d’ADN et le nombre de chromosomes entre l’état précédant la réplication et la prophase I ?

La quantité d’ADN passe de 2C2C à 4C4C, tandis que le nombre de chromosomes passe de 2n2n à nn.
La quantité d’ADN passe de 2C2C à 4C4C, tandis que le nombre de chromosomes reste égal à 2n2n.
La quantité d’ADN reste à 2C2C, tandis que le nombre de chromosomes double de 2n2n à 4n4n.
La quantité d’ADN passe de 4C4C à 2C2C, tandis que le nombre de chromosomes passe de 2n2n à nn.

La quantité d’ADN passe de $$2C$$ à $$4C$$, tandis que le nombre de chromosomes reste égal à $$2n$$.

Explication

La réplication double la quantité d’ADN, de 2C2C à 4C4C, et transforme les chromosomes à une chromatide en chromosomes à deux chromatides. Elle ne modifie pas le nombre de chromosomes, qui reste égal à 2n2n avant la première division.

17. Quelle conséquence générale la méiose entraîne-t-elle dans les cellules filles ?

Elle conserve le nombre de chromosomes et la quantité d’ADN de la cellule mère.
Elle réduit le nombre de chromosomes ainsi que la quantité d’ADN.
Elle réduit la quantité d’ADN tout en conservant le nombre de chromosomes.
Elle double le nombre de chromosomes tout en réduisant la quantité d’ADN.

Elle réduit le nombre de chromosomes ainsi que la quantité d’ADN.

Explication

La méiose aboutit à des cellules filles dont le nombre de chromosomes et la quantité d’ADN sont réduits par rapport à la cellule initiale. La conservation du nombre chromosomique caractérise plutôt la mitose.

18. Quel mécanisme produit le brassage intrachromosomique pendant la méiose ?

Des échanges entre chromatides non sœurs lors des enjambements de la prophase I.
Une répartition aléatoire des chromosomes homologues lors de l’anaphase I.
Une réplication de l’ADN pendant l’interphase précédant la méiose.
Une séparation des chromatides sœurs lors de l’anaphase II.

Des échanges entre chromatides non sœurs lors des enjambements de la prophase I.

Explication

Le brassage intrachromosomique résulte des échanges de segments entre chromatides non sœurs au cours des enjambements de la prophase I. La répartition aléatoire des homologues en anaphase I produit le brassage interchromosomique.

19. À quel mécanisme le brassage interchromosomique doit-il sa production de nouvelles combinaisons génétiques ?

À la répartition aléatoire des chromosomes homologues lors de l’anaphase I.
À la duplication des chromosomes avant le début de la première division.
À la séparation des chromatides sœurs pendant l’anaphase II.
Aux échanges de segments entre chromatides non sœurs pendant la prophase I.

À la répartition aléatoire des chromosomes homologues lors de l’anaphase I.

Explication

Le brassage interchromosomique provient de la distribution aléatoire des chromosomes homologues vers les pôles lors de l’anaphase I. Les échanges entre chromatides non sœurs relèvent du brassage intrachromosomique, et non de la répartition des homologues.

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Qu'est-ce que la méiose produit dans les organismes ?

Les gamètes.

Quel est l'effet de la méiose sur la quantité de matériel génétique ?

Elle diminue la quantité de matériel génétique.

Combien de divisions nucléaires comporte la méiose ?

Deux divisions nucléaires successives.

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