Quiz: Transmission et expression du patrimoine génétique — 25 questions

1. Quelle définition décrit le mieux une cellule ?

A. La plus simple unité structurale et fonctionnelle du vivant

B. Un ensemble de tissus assurant une fonction commune

C. Une molécule contenant l’information génétique

D. Un compartiment spécialisé présent dans le cytoplasme

Answer: (A)

Explanation

La cellule est la plus simple unité structurale et fonctionnelle du vivant. Elle comprend notamment une membrane plasmique, un cytoplasme et parfois un noyau.

2. Quelle distinction caractérise correctement un organisme unicellulaire et un organisme pluricellulaire ?

A. Le premier possède un noyau, le second en est dépourvu

B. Le premier possède plusieurs tissus, le second une seule cellule

C. Le premier possède une cellule, le second plusieurs cellules associées en tissus

D. Le premier est dépourvu d’organites, le second en possède nécessairement

Answer: (C)

Explanation

Un organisme unicellulaire est constitué d’une seule cellule, tandis qu’un organisme pluricellulaire possède plusieurs cellules associées en tissus.

3. Sous quelle forme l’ADN se trouve-t-il dans la chromatine ?

A. Sous la forme d’une paire de chromatides séparées

B. Sous la forme de deux chromosomes homologues

C. Sous une forme filamenteuse et décondensée

D. Sous une forme très dense et empaquetée

Answer: (C)

Explanation

La chromatine correspond à l’ADN filamenteux et décondensé. À l’inverse, le chromosome correspond à une forme dense et empaquetée de l’ADN.

4. Qu’est-ce qu’un chromosome ?

A. Une paire de chromosomes exclusivement sexuels

B. Une succession de nucléotides formant un gène

C. Un empaquetage très dense d’ADN comportant une ou deux chromatides

D. Un compartiment cellulaire contenant l’ADN décondensé

Answer: (C)

Explanation

Un chromosome est un empaquetage très dense d’ADN. Il peut comporter une chromatide ou deux chromatides.

5. Quel est le rôle d’un caryotype ?

A. Présenter les chromosomes d’une espèce classés par taille et par type

B. Identifier les organites responsables de la respiration cellulaire

C. Mesurer la quantité d’ADN présente dans une cellule

D. Décrire la séquence des nucléotides d’un gène donné

Answer: (A)

Explanation

Un caryotype est un document qui présente les chromosomes d’une espèce, triés par taille décroissante et par type.

6. Quel résultat chromosomique correspond à une trisomie 21 chez l’être humain ?

A. Un total de 23 chromosomes, soit 2n = 23

B. Un total de 47 chromosomes, soit 2n = 47

C. Un total de 46 chromosomes, soit 2n = 46

D. Un total de 48 chromosomes, soit 2n = 48

Answer: (B)

Explanation

Les cellules humaines diploïdes possèdent normalement 46 chromosomes, soit 23 paires. Une trisomie 21 ajoute un chromosome, ce qui donne 47 chromosomes.

7. Quelle association de bases est conforme à la complémentarité de l’ADN ?

A. A s’associe à T et C s’associe à G

B. A s’associe à A et C s’associe à T

C. A s’associe à C et T s’associe à G

D. A s’associe à G et T s’associe à C

Answer: (A)

Explanation

L’ADN possède deux brins en double hélice associés par complémentarité : l’adénine s’associe à la thymine et la cytosine à la guanine.

8. Quelle proposition définit correctement un gène ?

A. Une portion d’ADN contenant une information déterminant un caractère

B. Une modification de la séquence d’ADN

C. Une version particulière d’un même caractère génétique

D. L’ordre des nucléotides le long d’un seul brin

Answer: (A)

Explanation

Un gène est une portion d’ADN qui contient une information déterminant un caractère de l’individu. L’allèle est, quant à lui, une version d’un même gène.

9. Comment définir un allèle ?

A. Une forme particulière d’un même gène

B. Une molécule constituée de deux brins en double hélice

C. Une modification accidentelle de la séquence d’ADN

D. Une position précise occupée par un gène

Answer: (A)

Explanation

Un allèle est une forme ou une version d’un même gène. Pour le gène du groupe sanguin, A, B et O sont des exemples d’allèles.

10. Quelle succession décrit correctement les phases du cycle cellulaire avant son recommencement ?

A. G1, G2, S puis M

B. M, G1, G2 puis S

C. G1, S, G2 puis M

D. S, G1, M puis G2

Answer: (C)

Explanation

Le cycle cellulaire suit l’ordre G1, S, G2 puis M. La phase S précède donc la mitose, et la phase G1 suit la division.

11. Que se produit-il avec la quantité d’ADN au cours des phases S, G2 et M ?

A. Elle est divisée par deux en S, double en G2 puis reste constante en M

B. Elle double en S, reste constante en G2 puis est divisée par deux en M

C. Elle double en S, est divisée par deux en G2 puis double en M

D. Elle reste constante en S, double en G2 puis reste constante en M

Answer: (B)

Explanation

La réplication en phase S double la quantité d’ADN. Celle-ci reste constante en G2, puis est répartie entre les cellules filles pendant la mitose.

12. Quelle distinction caractérise correctement l’interphase et la phase M ?

A. L’interphase et la phase M correspondent toutes deux à des phases où l’ADN est condensé en chromosomes visibles

B. L’interphase correspond à la mitose avec un ADN condensé, tandis que la phase M correspond à un ADN décondensé

C. L’interphase regroupe G1, S et G2 avec un ADN décondensé, tandis que la phase M correspond à la mitose avec un ADN condensé

D. L’interphase correspond uniquement à la phase S, tandis que la phase M regroupe G1, S et G2

Answer: (C)

Explanation

L’interphase comprend G1, S et G2, durant lesquelles l’ADN est décondensé. En phase M, l’ADN se condense en chromosomes visibles pendant la mitose.

13. Une cellule en phase G1 possède une quantité d’ADN égale à 1. Quelle caractéristique lui est associée ?

A. Un ADN condensé formant des chromosomes à deux chromatides

B. Un ADN décondensé sous forme d’un filament à une chromatide

C. Un ADN déjà répliqué sous forme de deux filaments à deux chromatides

D. Un ADN réparti dans deux noyaux après la division

Answer: (B)

Explanation

En phase G1, la quantité d’ADN vaut 1 et l’ADN est décondensé sous forme d’un filament à une chromatide.

14. Quelle caractéristique distingue le modèle semi-conservatif des modèles conservatif et dispersif de réplication ?

A. Chaque molécule fille conserve deux brins anciens entièrement associés

B. Chaque molécule fille possède un brin ancien et un brin nouvellement synthétisé

C. Chaque molécule fille contient des fragments anciens et nouveaux mélangés dans chaque brin

D. Chaque molécule fille ne contient que des brins nouvellement synthétisés

Answer: (B)

Explanation

Dans le modèle semi-conservatif, chaque molécule d’ADN fille associe un brin parental et un brin nouveau. Le modèle conservatif conserve l’ancienne molécule entière, tandis que le modèle dispersif mélange des fragments anciens et nouveaux.

15. Quel résultat historique est associé aux expériences de Meselson et Stahl réalisées en 1958 ?

A. La démonstration que la réplication de l’ADN est dispersive

B. La démonstration que la réplication de l’ADN est semi-conservative

C. La démonstration que la réplication de l’ADN est entièrement conservative

D. La découverte que la PCR fonctionne grâce à la Taq polymérase

Answer: (B)

Explanation

En 1958, Meselson et Stahl ont établi le modèle semi-conservatif en utilisant successivement de l’azote lourd 15N puis de l’azote léger 14N.

16. Quelle association entre les enzymes et leurs rôles lors de la réplication de l’ADN est correcte ?

A. La Taq polymérase ouvre la double hélice et l’hélicase assemble les fragments d’ADN

B. L’hélicase remplace les bases absentes et l’ADN polymérase sépare les deux molécules filles

C. L’hélicase ouvre la double hélice et l’ADN polymérase ajoute des nucléotides complémentaires

D. L’ADN polymérase ouvre la double hélice et l’hélicase ajoute les nucléotides complémentaires

Answer: (C)

Explanation

L’hélicase sépare les deux brins de la double hélice. L’ADN polymérase synthétise ensuite le nouveau brin en respectant les complémentarités A-T et C-G.

17. Dans quel ordre les étapes d’un cycle de PCR se déroulent-elles, avec leurs températures caractéristiques ?

A. Élongation à 95 °C, dénaturation à 72 °C, puis hybridation entre 50 et 65 °C

B. Dénaturation à 95 °C, hybridation des amorces entre 50 et 65 °C, puis élongation à 72 °C

C. Hybridation à 72 °C, dénaturation entre 50 et 65 °C, puis élongation à 95 °C

D. Dénaturation entre 50 et 65 °C, élongation à 95 °C, puis hybridation à 72 °C

Answer: (B)

Explanation

Chaque cycle de PCR comprend une dénaturation à 95 °C, une hybridation des amorces entre 50 et 65 °C, puis une élongation à 72 °C par la Taq polymérase.

18. Quel résultat caractérise une mitose conforme ?

A. Quatre cellules filles haploïdes génétiquement différentes, avec réduction du nombre de chromosomes

B. Deux cellules filles génétiquement différentes, avec conservation de la morphologie des chromosomes

C. Deux cellules filles génétiquement identiques à la cellule mère, avec conservation du nombre et de la morphologie des chromosomes

D. Une seule cellule fille possédant deux fois plus de chromosomes que la cellule mère

Answer: (C)

Explanation

La mitose est une division conforme qui produit deux cellules filles génétiquement identiques. Elle conserve le nombre et la morphologie des chromosomes, contrairement à la méiose.

19. Quelle succession correspond aux étapes principales de la mitose, suivies de la séparation physique des cellules ?

A. Métaphase, prophase, télophase, cytodiérèse puis anaphase

B. Prophase, métaphase, anaphase, télophase puis cytodiérèse

C. Prophase, anaphase, cytodiérèse, métaphase puis télophase

D. Télophase, anaphase, métaphase, prophase puis réplication

Answer: (B)

Explanation

La mitose comprend la prophase, la métaphase, l’anaphase et la télophase. La cytodiérèse leur succède pour séparer les deux cellules filles.

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

A. L’enveloppe nucléaire se désorganise et les chromosomes commencent à se condenser

B. Les deux noyaux se reconstituent et la cellule se sépare physiquement

C. Les chromatides sœurs se séparent au niveau du centromère et migrent vers les deux pôles

D. Les chromosomes s’alignent sur la plaque équatoriale sans séparation des chromatides

Answer: (C)

Explanation

Pendant l’anaphase, les chromatides sœurs se séparent au niveau du centromère puis migrent vers les pôles opposés de la cellule.

21. Pourquoi la réplication de l’ADN en phase S est-elle nécessaire avant chaque mitose ?

A. Elle empêche la condensation des chromosomes pendant la prophase

B. Elle forme des chromosomes bichromatidiens dont les chromatides pourront être réparties une par une dans les deux cellules filles

C. Elle produit deux molécules d’ADN qui restent dans la même cellule après la cytodiérèse

D. Elle réduit de moitié la quantité d’ADN afin de produire deux cellules haploïdes

Answer: (B)

Explanation

La réplication forme des chromosomes à deux chromatides. Lors de la mitose, les chromatides sœurs sont séparées et réparties dans les deux cellules filles, ce qui contribue à conserver l’information génétique.

22. Quel est le résultat direct de la méiose à partir d’une cellule mère diploïde ?

A. Quatre cellules filles diploïdes issues d’une seule division

B. Deux gamètes haploïdes conservant le nombre diploïde de chromosomes

C. Quatre gamètes haploïdes issus de deux divisions successives

D. Deux cellules filles diploïdes génétiquement identiques

Answer: (C)

Explanation

La méiose comprend deux divisions cellulaires successives et produit quatre gamètes haploïdes à partir d’une cellule mère diploïde. La mitose, en revanche, produit généralement deux cellules conservant la diploïdie.

23. Quelle association décrit correctement les deux divisions de la méiose ?

A. La méiose I sépare les homologues et la méiose II sépare les chromatides sœurs

B. La méiose I réplique l’ADN et la méiose II sépare les homologues

C. La méiose I conserve 2n et la méiose II rétablit la diploïdie

D. La méiose I sépare les chromatides sœurs et la méiose II sépare les homologues

Answer: (A)

Explanation

La première division est réductionnelle : elle sépare les chromosomes homologues et fait passer de 2n à n. La deuxième division est équationnelle : elle sépare les chromatides sœurs sans modifier la formule chromosomique n.

24. Dans quel ordre les événements principaux de la méiose se déroulent-ils ?

A. Séparation des chromatides, réplication de l’ADN, séparation des homologues

B. Fusion de deux gamètes, séparation des homologues, puis réplication de l’ADN

C. Appariement et séparation des homologues, puis séparation des chromatides sœurs

D. Réplication de l’ADN, séparation des chromatides, appariement des homologues

Answer: (C)

Explanation

Après une seule réplication de l’ADN, la méiose I met en jeu l’appariement puis la séparation des chromosomes homologues. La méiose II sépare ensuite les chromatides sœurs dans les deux cellules formées.

25. Comment la séparation aléatoire des chromosomes homologues en anaphase I contribue-t-elle à la diversité génétique ?

A. Elle fusionne les chromosomes homologues pour former une cellule-œuf

B. Elle conserve exactement la même combinaison d’allèles dans chaque cellule fille

C. Elle double le nombre de chromosomes dans chaque cellule fille

D. Elle rend les cellules filles génétiquement différentes en répartissant différemment les allèles

Answer: (D)

Explanation

Lors de l’anaphase I, la répartition aléatoire des chromosomes homologues distribue différemment les allèles dans les cellules filles. Les gamètes produits peuvent ainsi présenter des combinaisons génétiques variées.