📗 QCM SVT Première Spé — Génétique
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Q1. Lors de la réplication de l'ADN, l'ADN polymérase synthétise le nouveau brin :
- Dans le sens 3'→5'
- Dans le sens 5'→3'
- Dans les deux sens simultanément
- Du centre vers les extrémités
- Dans le sens imposé par l'hélicase uniquement
L'ADN polymérase ne peut synthétiser un brin que dans le sens 5'→3', en ajoutant des nucléotides à l'extrémité 3'-OH libre. C'est pourquoi un brin est synthétisé en continu et l'autre de manière discontinue (fragments d'Okazaki).
Q2. L'expérience de Meselson et Stahl (1958) a démontré que la réplication de l'ADN est :
- Conservative : la molécule parentale reste intacte
- Dispersive : les brins parentaux sont fragmentés
- Semi-conservative : chaque molécule fille contient un brin ancien et un brin nouveau
- Aléatoire selon les conditions cellulaires
- Totalement nouvelle à chaque cycle
Meselson et Stahl ont utilisé l'azote lourd (15N) puis léger (14N) et montré par centrifugation que chaque molécule fille possède un brin parental et un brin néosynthétisé : c'est le modèle semi-conservatif.
Q3. La réplication de l'ADN a lieu pendant :
- La mitose (phase M)
- La phase G1 de l'interphase
- La phase S de l'interphase
- La phase G2 de l'interphase
- La prophase de la mitose
La phase S (Synthèse) est le moment de l'interphase où l'ADN est répliqué. La mitose est la division cellulaire elle-même, durant laquelle les chromosomes déjà dupliqués sont répartis. Il ne faut pas confondre phase S et mitose.
Q4. Concernant les mutations génétiques, quelles affirmations sont correctes ?
- Toutes les mutations sont délétères pour l'organisme
- Certaines mutations sont neutres (silencieuses)
- Les mutations sont la source de la diversité génétique
- Une mutation faux-sens change toujours la fonction de la protéine
- Certaines mutations peuvent être avantageuses
Les mutations ne sont pas toujours délétères : certaines sont silencieuses (même acide aminé grâce à la redondance du code génétique), d'autres peuvent être avantageuses dans certains environnements. Elles constituent le moteur de la diversité génétique. Un faux-sens ne change pas toujours la fonction si l'acide aminé substitué a des propriétés similaires.
Q5. La transcription de l'ADN en ARNm se déroule :
- Dans le cytoplasme des cellules eucaryotes
- Dans le noyau des cellules eucaryotes
- Sur les ribosomes
- Dans la mitochondrie exclusivement
- Simultanément à la traduction chez les eucaryotes
Chez les eucaryotes, la transcription a lieu dans le noyau (où se trouve l'ADN), tandis que la traduction se fait dans le cytoplasme sur les ribosomes. Ces deux étapes sont séparées dans l'espace et le temps, contrairement aux procaryotes.
Q6. La traduction de l'ARNm en protéine se réalise :
- Dans le noyau
- Dans le cytoplasme, sur les ribosomes
- Dans le réticulum endoplasmique lisse
- Sur l'ADN directement
- Uniquement dans les cellules en division
La traduction a lieu dans le cytoplasme, au niveau des ribosomes (libres ou associés au réticulum endoplasmique rugueux). L'ARNm sort du noyau par les pores nucléaires pour rejoindre les ribosomes cytoplasmiques.
Q7. Le code génétique est dit dégénéré (ou redondant) car :
- Un codon peut coder plusieurs acides aminés différents
- Plusieurs codons peuvent coder le même acide aminé
- Certains codons ne codent aucun acide aminé
- Le code génétique contient des erreurs fréquentes
- Il varie selon les espèces
La redondance (ou dégénérescence) du code génétique signifie que plusieurs codons différents peuvent coder le même acide aminé (64 codons pour 20 acides aminés). Un codon ne code qu'un seul acide aminé (non ambigu). Cette propriété explique l'existence de mutations silencieuses.
Q8. Lors de la mitose, quel événement se produit ?
- La réplication de l'ADN
- La séparation des chromatides sœurs
- Le crossing-over entre chromosomes homologues
- La réduction du nombre de chromosomes
- La synthèse de nouvelles protéines histones
La mitose assure la séparation des chromatides sœurs (formées lors de la phase S) pour donner deux cellules filles identiques. La réplication a lieu en phase S (avant la mitose). Le crossing-over et la réduction chromosomique sont propres à la méiose.
Q9. Un gène est :
- Un segment d'ADN codant toujours une protéine fonctionnelle
- Un segment d'ADN pouvant être transcrit en ARN
- Toujours exprimé dans toutes les cellules de l'organisme
- Situé uniquement sur les chromosomes sexuels
- Constitué d'un seul nucléotide
Un gène est un segment d'ADN transcrit en ARN. Tous les gènes ne codent pas des protéines (certains produisent des ARN fonctionnels comme les ARNr ou ARNt). L'expression des gènes est régulée : tous les gènes ne s'expriment pas dans toutes les cellules.
Q10. Les fragments d'Okazaki sont nécessaires lors de la réplication car :
- L'ADN polymérase fait des erreurs qu'il faut corriger
- L'ADN polymérase ne synthétise que dans le sens 5'→3' et un brin est antiparallèle
- La double hélice doit être coupée en morceaux avant d'être copiée
- L'hélicase ne peut ouvrir qu'un petit segment à la fois
- Les deux brins sont répliqués simultanément dans le même sens
Comme l'ADN polymérase ne synthétise que dans le sens 5'→3' et que les deux brins sont antiparallèles, le brin retardé (orienté 3'→5' par rapport à la fourche) est synthétisé de manière discontinue sous forme de fragments d'Okazaki, ensuite liés par la ligase.
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