QCM et exercices rédactionnels (école ESMKP – Liège, Paris)

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Énoncé

Première partie : QCM
Inscrivez la ou les bonnes réponses (il peut n'y avoir aucune bonne réponse).
1. Le brassage de l'information génétique au cours de la méiose :
a. résulte du crossing-over en prophase 2.
b. n'affecte que les gènes non liés.
c. se réalise au cours de la première division de la méiose.
d. conduit à des associations originales et nouvelles des allèles.
2. La fécondation :
a. amplifie le brassage génétique assuré par la méiose.
b. assure une séparation indépendante des allèles de chaque gène.
c. contribue à la réalisation d'un organisme présentant une association des allèles de l'espèce qui est unique.
d. ne crée pas de nouveaux allèles de gènes, mais crée de nouveaux assortiments d'allèles.
3. Un test-cross :
a. permet de connaître directement les divers types de gamètes produits par les hétérozygotes.
b. consiste à croiser deux individus de race pure.
c. sert à déterminer si les gènes sont liés ou indépendants.
d. utilise un homozygote récessif pour les gènes étudiés.
4. La deuxième division de la méiose :
a. assure la séparation des deux chromatides de chaque chromosome.
b. est caractérisée par la réduction chromatique.
c. aboutit à une quantité d'ADN divisée par deux par rapport à celle de la cellule diploïde initiale.
d. permet des échanges de chromatides entre tous les chromosomes.
5. Les lymphocytes cytotoxiques (LT8) :
a. possèdent des récepteurs T qui reconnaissent tous les antigènes.
b. participent à la réponse immunitaire non spécifique.
c. coopèrent avec les lymphocytes LB.
d. provoquent la transformation des LB en plasmocytes.
6. II existe plusieurs phases de l'infection par le VIH :
a. La durée de la primo-infection est de plusieurs mois.
b. La phase asymptomatique est caractérisée par une augmentation de la charge virale.
c. La phase symptomatique est déclarée quand le nombre de LT4 augmente.
d. La phase asymptomatique est caractérisée par la présence dans le sang d'anticorps anti-VIH.
7. Les caractères embryonnaires homologues chez les vertébrés :
a. ont le même plan d'organisation.
b. n'ont pas toujours la même fonction chez l'adulte.
c. dérivent d'une même structure commune à un stade plus précoce de développement.
d. sont hérités d'un ancêtre commun.
8. Dans un segment double brin d'un gène, on a pu dénombrer en tout 30 cytosines et 15 adénines. L'ARNm correspondant à ce gène renferme 20 cytosines et 7 adénines :
a. Le brin transcrit d'ADN comporte 10 cytosines.
b. Le brin transcrit d'ADN comporte 8 adénines.
c. L'ARNm comporte 20 guanines.
d. L'ARNm comporte 6 uraciles.
9. Les allèles d'un gène :
a. codent toujours pour des protéines différentes.
b. peuvent différer par leur longueur.
c. diffèrent toujours par leur séquence de nucléotides.
d. codent toujours pour des protéines fonctionnelles.
10. Une mutation :
a. modifie toujours la séquence d'un gène.
b. a obligatoirement son origine sur l'ADN.
c. peut ne pas modifier la structure primaire d'un polypeptide.
d. donne toujours naissance à un nouvel allèle.
11. On appelle homozygote pour un gène :
a. des individus ayant le même phénotype déterminé par ce gène.
b. des individus ayant un même allèle du gène en deux exemplaires.
c. des individus ayant au moins un allèle récessif du gène.
d. des individus présentant une seule forme allélique du gène.
12. Les innovations génétiques :
a. défavorables, confèrent un avantage sélectif aux individus qui en sont porteurs et ont une probabilité plus grande à se répandre dans la population.
b. favorables, ne confèrent pas d'avantage sélectif aux individus qui en sont porteurs mais se répandent dans la population.
c. neutres, confèrent un désavantage sélectif aux individus qui en sont porteurs et peuvent disparaître de la population.
d. peuvent permettre d'augmenter les combinaisons alléliques.
13. La délétion d'un nucléotide :
a. entraîne un décalage du cadre de lecture.
b. peut provoquer l'apparition d'un codon stop anticipé dans la séquence du gène.
c. a le plus souvent des conséquences sur l'activité biologique du polypeptide codé par le gène.
d. peut avoir des conséquences sur le phénotype.
14. Les familles multigéniques :
a. sont formées de gènes ayant des séquences d'ADN communes.
b. dérivent d'un gène ancestral par accumulation de mutations géniques.
c. sont le témoin d'innovations génétiques survenues dans le passé de l'espèce, voire des espèces ancestrales.
d. dérivent d'un gène ancestral par duplication, transposition et mutation génique.
15. À propos de l'encéphale :
a. Le cortex cérébral est la couche la plus externe des hémisphères cérébraux.
b. On y trouve des interneurones.
c. La plasticité neuronale ne caractérise que les périodes embryonnaire et néonatale de la vie.
d. Le cortex somato-sensoriel occupe toute la périphérique des hémisphères cérébraux.
16. À propos du diabète :
a. Lors d'un diabète de type 1, les injections d'insuline sont vitales.
b. La richesse de l'alimentation en lipides est sans influence sur le développement d'un diabète de type 2.
c. Le développement d'un diabète de type 2 chez des individus issus d'une même population initiale est indépendant de leurs conditions de vie.
d. Placés dans un même environnement, tous les individus présentent une même prédisposition à développer un diabète de type 2.
17. Le génotype est :
a. l'ensemble des gènes d'un individu.
b. les différentes combinaisons alléliques qu'un individu possède pour chaque gène.
c. les différents allèles d'un même gène chez un individu donné.
d. un type de gène donné.
18. Le phénotype :
a. Le phénotype macroscopique peut correspondre à plusieurs génotypes.
b. L'électrophorèse est une technique d'analyse des protéines.
c. Le phénotype macroscopique dépend étroitement des protéines.
d. Les protéines sont des polymères de nucléotides.
19. Une mutation :
a. a pour origine la modification de la séquence d'acides aminés de la protéine.
b. provoque l'apparition de nouveaux allèles.
c. ne touche que les cellules germinales.
d. peut avoir lieu pendant la traduction.
20. Les mutations touchant les gènes homéotiques peuvent :
a. avoir des répercussions sur la chronologie et la durée relative de la mise en place des caractères morphologiques.
b. avoir des conséquences phénotypiques importantes.
c. aider à comprendre l'apparition d'espèces nouvelles au cours de l'évolution.
d. avoir des conséquences sur la synthèse des polypeptides au sein d'une espèce.
21. Un chromosome à chromatides :
a. contient 2 brins d'ADN.
b. contient autant d'adénine que de thymine.
c. peut posséder plusieurs centromères.
d. possède 2 allèles identiques par gène à l'issue de la réplication.
22. Une protéine :
a. est un polymère d'acides aminés.
b. se forme dans toutes les cellules sur le réticulum endoplasmique.
c. se forme lors de la transcription.
d. Sa structure primaire repose sur l'établissement de liaisons peptidiques.
23. LH et FSH :
a. sont des hormones post-hypophysaires.
b. sont sous contrôle hypothalamique.
c. sont produites à taux constant.
d. ont pour cible les cellules de Sertoli des tubes séminifères.
24. Les hormones ovariennes, œstrogènes et progestérone :
a. sont responsables du pic de LH.
b. agissent par rétrocontrôle sur le complexe hypothalamo-hypophysaire.
c. sont sécrétées de façon cyclique.
d. sont sécrétées par la zone pellucide.
25. Le gène SRY :
a. est situé sur les chromosomes X et Y.
b. s'exprime tout au long de la vie embryonnaire.
c. code la protéine TDF.
d. induit l'évolution de la gonade indifférenciée en testicules par l'intermédiaire d'une protéine.
26. Le cycle ovarien :
a. entraîne l'expulsion du follicule mûr.
b. débute dans un follicule primaire.
c. permet une reprise de la méiose.
d. s'achève par l'ovulation.
27. L'utilisation des pilules combinées, c'est-à-dire formées d'une association d'œstrogènes et de progestérone, prise de façon continue pendant 21 jours :
a. a une action négative sur la sécrétion des gonadostimulines.
b. empêche l'ovulation.
c. n'a pas d'action sur le mucus cervical.
d. n'agit pas sur la croissance folliculaire.
28. Les synapses neuro-neuroniques chez l'homme :
a. présentent un élément post-synaptique non nerveux.
b. sont des structures présentant une organisation polarisée.
c. se retrouvent dans la plaque motrice.
d. se situent essentiellement dans un centre nerveux.
29. Le potentiel de repos :
a. correspond à une ddp de 0 mV.
b. se mesure à l'échelle d'un nerf.
c. caractérise un milieu intracellulaire relativement électronégatif.
d. indique une polarité de la membrane du neurone.
30. Le réflexe myotatique :
a. a pour stimulus une variation de longueur du muscle.
b. est un réflexe médullaire.
c. est un réflexe monosynaptique.
d. entraîne un étirement du muscle concerné.
31. Un neurotransmetteur :
a. est stocké dans l'élément post-synaptique.
b. pénètre dans l'élément post-synaptique.
c. se fixe sur la membrane du bouton synaptique.
d. engendre toujours en se fixant, un potentiel d'action.
32. Une enzyme :
a. est dénaturée par les basses températures.
b. est saturée quand il n'y a plus de molécules de substrat.
c. a une structure primaire modifiée lors de la formation du complexe enzyme-substrat.
d. résulte de l'expression du génome.
33. L'activité enzymatique :
a. dépend uniquement du site catalytique.
b. peut être conditionnée par la température du milieu.
c. dépend essentiellement de la concentration en substrat.
d. se mesure en fonction de la vitesse de la réaction.
34. Le follicule ovarien de De Graaf, chez la femme :
a. est une structure endocrine.
b. peut être observé classiquement chez une femme de 40 ans prenant régulièrement une pilule œstro-progestative normodosée.
c. produit des hormones stéroïdes.
d. présente une cavité, l'antrum, remplie de liquide folliculaire.
35. L'embryon puis le fœtus humain normal et de sexe génétique XY :
a. sécrète de la testostérone à l'origine du développement de ses canaux de Müller.
b. a ses testicules qui migrent généralement dans les scrotums au cours du premier trimestre de la grossesse.
c. sécrète une hormone anti-müllérienne (AMH) à l'origine de la régression de ses canaux de Müller.
d. à sa naissance, présente un appareil génital en place mais incapable de produire des gamètes.
36. Un codon :
a. code toujours pour un acide aminé.
b. est un triplet de nucléotides.
c. est porté par l'ADN.
d. peut coder pour le même acide aminé qu'un autre codon.
37. Le message nerveux à l'échelle du neurone :
a. est codé en fréquence.
b. est codé en amplitude.
c. est automatiquement déclenché dès qu'il y a stimulation.
d. est toujours de nature électrique.
38. Une espèce haploïde :
a. possède des paires de chromosomes homologues.
b. a une méiose formant des gamètes.
c. ne peut avoir de brassage interchromosomique.
d. la méiose précède la fécondation dans sa reproduction sexuée.
39. À propos de la glycémie :
a. La glycogénogenèse hépatique entraîne une augmentation de la glycémie.
b. L'insuline et le glucagon sont deux polypeptides sécrétés par le foie en réponse à des variations de la glycémie.
c. Lors d'une hyperglycémie consécutive à un repas, la concentration plasmatique en glucagon augmente.
d. Le muscle contient du glycogène qu'il peut restituer au sang sous forme de glucose.
40. Homo habilis :
a. Homo habilis est antérieur à Homo erectus.
b. se caractérise par la maîtrise du feu.
c. a un ancêtre commun avec les australopithèques.
d. a migré en Asie.
Deuxième partie
Inscrivez la ou les bonnes réponses (il peut n'y avoir aucune bonne réponse).
1.  L'évolution moléculaire
Les vertébrés possèdent tous des molécules d'hémoglobine ; c'est la molécule qui assure le transport de l'oxygène dans les hématies. Cette molécule est une protéine formée de deux types de chaînes : alpha et bêta.
Les séquences partielles d'acides aminés de la chaîne bêta sont indiquées ci-dessous, chaque acide aminé étant représenté par une lettre. La séquence est complète pour l'hémoglobine de chat ; les autres séquences sont alignées : les tirets indiquent un acide aminé identique à celui de la séquence du chat à la même position.
On compare les portions de séquences d'acides aminés chez plusieurs mammifères.
Séquences de la chaîne β de l'hémoglobine :
a. Le crocodile est plus proche, phylogénétiquement, du crapaud que de l'autruche.
b. Plus le nombre de différences entre les séquences d'acides aminés de deux molécules est grand, plus l'ancêtre commun des deux animaux est récent.
c. Chez les vertébrés, les molécules d'hémoglobine sont qualifiées d'homologues, car semblables dans leur structure et leur fonction, et très proches dans leur séquence peptidique.
d. Les molécules du chimpanzé et de l'homme sont identiques : cela permet d'affirmer que le chimpanzé est l'ancêtre commun de l'homme.
2. Immunologie
On utilise deux lignées de souris, qui diffèrent par un gène d'histocompatibilité : les souris H2-k et H2-d, et qui n'ont jamais été en contact avec les virus A et B avant l'expérience.
Première étape : on réalise trois cultures de fibroblastes (cellules de la peau) de souris H2-k et H2-d et on les infecte par un virus A ou B.
Deuxième étape : on inocule le virus A à une souris H2-k.
Troisième étape : sept jours après l'inoculation, on prélève les lymphocytes T de cette souris H2-k et on les introduit dans les trois cultures.
Expérience :
a. La lyse des fibroblastes est une réaction immunitaire.
b. Les lymphocytes de H2-k sont toujours efficaces pour les souris de cette souche.
c. La réaction immunitaire est spécifique d'un virus.
d. L'immunité par les lymphocytes T peut être transférée d'une souche à l'autre.
3. Évolution des hormones au début de la grossesse
Pour comprendre l'évolution des hormones au début de la grossesse, on réalise des mesures de concentrations plasrnatiques de progestérone et de HCG chez une femme sur deux cycles successifs, le second étant caractérisé par une fécondation suivie d'un début de grossesse. La courbe ci-dessous traduit ces résultats :
a. La progestérone et l'hormone chorionique de grossesse (HCG) sont sécrétées par les follicules ovariens.
b. La sécrétion de progestérone débute après l'ovulation car elle est due à l'activité des cellules lutéales qui se développent dans le follicule transformé en corps kaune.
c. L'hormone HCG exerce directement un rétrocontrôle négatif sur le complexe hypothalamo-hypophysaire, ce qui bloque les cycles ovariens et utérins.
d. L'hormone HCG est responsable du maintien et du développement du corps jaune pendant le début de la grossesse.
4. Étude d'une électrophorèse
Le document ci-dessous représente une électrophorèse des chaînes bêta de l'hémoglobine humaine de 7 individus.
Cette électrophorèse indique :
a. l'existence de 3 allèles différents.
b. une homozygotie possible chez l'individu 1.
c. une trisomie chez l'individu 6.
d. l'existence de 7 phénotypes différents.
Troisième partie : chronologie
1. La spermatogenèse :
a. Formation de spermatides.
b. Formation de spermatogonies.
c. Brassage inter-chromosomique.
d. Fin de la division réductionnelle.
e. Formation des spermatocytes 1.
f. Brassage intrachromosomique.
2. Le réflexe myotatique :
a. Passage d'un influx dans la racine ventrale de la moelle épinière.
b. Étirement du muscle.
c. Intégration neuronale.
d. Action du neurotransmetteur au niveau de la plaque motrice.
e. Conduction de potentiels d'action afférents.
f. Contraction du muscle.
3. La réponse immunitaire :
a. Macrophage devenant CPA (cellule présentatrice d'antigène).
b. Phagocytose.
c. Clonage des lymphocytes T4.
d. Action de la perforine.
e. Action de l'interleukine.
f. Fixation du lymphocyte T8 sur la cellule infectée.
4. La régulation de la glycémie :
a. Activation de la glycogénogenèse.
b. Sécrétion d'insuline.
c. Mesure de la glycémie par les cellules bêta du pancréas.
d. Absorption de glucose par les cellules hépatiques.
e. Absorption intestinale.
f. Repas.

Corrigé

Première partie : QCM
1. Réponses : c, d.
Commentaires
c. Ce brassage s'effectue par brassage intrachromosomique en prophase I et par brassage interchromosomique en anaphase I de la méiose.
d. Le brassage intrachromosomique crée un agencement nouveau des allèles portés par un chromosome. En revanche, c'est durant la fécondation que se feront les nouvelles associations des allèles d'un gène donné.
2. Réponses : a, c, d.
Commentaires
a. La fécondation assure des associations alléliques nouvelles par la fusion entre un gamète mâle et un gamète femelle.
c. Cette unicité est liée à la diversité des allèles des gènes.
3. Réponses : a, c, d.
Commentaires
a. La diversité des descendants correspond à la diversité des gamètes produits par les hétérozygotes.
c. Des proportions inégales des différents types de descendants du test-cross indiquent la prédominance de certains types de gamètes et donc une liaison entre les gènes étudiés.
d. La récessivité des allèles de l'individu en question ne masquera pas les allèles apportés par le parent hétérozygote.
4. Réponses : a, c.
Commentaire
c. Ce phénomène est la conséquence du a., à savoir la séparation des deux chromatides de chaque chromosome.
5. Toutes les propositions sont fausses.
Commentaire
c. Ce sont les LT4, et non les LT8, qui coopèrent avec les LB. Cette coopération s'établit par l'intermédiaire d'interleukines sécrétées par les LT4 en direction des LB.
6. Bonne réponse : d.
Commentaire
d. L'individu est alors séropositif.
7. Réponses : a, b, c, d.
8. Réponses : a, b.
Commentaires
a. Il convient de raisonner en utilisant le fait que A et T d'une part, C et G d'autre part sont complémentaires et que l'ARNm est identique au brin non transcrit de l'ADN (les T étant remplacés par des U sur l'ARNm).
20 C et 7 A sur l'ARNm signifient 20 C et 7 A sur le brin non transcrit, mais aussi 20 G et 7 T sur brin transcrit. Le segment d'ADN comprend au total 30 C, soit 10 C sur le brin transcrit.
b. Il faut suivre le même raisonnement que précédemment. On obtient 7 A sur le brin non transcrit et 15  A au total. Le brin transcrit en comporte donc 8.
9. Réponses : b, c.
Commentaire
b. Les allèles d'un gène peuvent être le siège de délétion ou d'insertion d'un ou plusieurs nucléotides.
10. Réponses : a, b, c, d.
Commentaires
a. Une mutation est le changement d'un ou plusieurs nucléotides à l'intérieur d'un gène. Elle correspond donc à la modification d'une séquence d'ADN.
c. Cette affirmation est vraie du fait de la redondance du code génétique.
d. Tout changement de séquence donne lieu à un nouvel allèle.
11. Réponses : b, d.
12. Bonne réponse : d.
Commentaire
d. Une mutation est une innovation génétique. Elle crée un nouvel allèle et permet donc la diversification des combinaisons.
13. Réponses : a, b, c, d.
Commentaire
a. Le décalage du cadre de lecture est lié au fait que les nucléotides sont toujours décryptés par triplets.
14. Réponses : a, c, d.
Commentaires
b. L'accumulation de mutations produit un ou des allèle(s) d'un gène. Pour la création d'une famille multigénique, il est nécessaire d'avoir au préalable une ou des duplication(s) du gène ancestral.
d. Les ressemblances entre les séquences d'ADN de gènes appartenant à la même famille multigénique ne peuvent être le fruit du hasard. Ces gènes dérivent d'un gène ancestral grâce aux innovations génétiques citées au c.
15. Réponses : a, b.
16. Réponses : a, b.
Commentaire
b. L'obésité, engendrée par une alimentation trop riche, est un facteur favorisant le développement d'un diabète de type II. La richesse de l'alimentation en lipides peut donc avoir une influence indirecte sur le diabète.
17. Bonne réponse : b.
18. Réponses : a, b, c.
Commentaire
b. L'électrophorèse permet de séparer les protéines d'un mélange et de les distinguer les unes des autres. En revanche, elle ne permet pas de connaître leur séquence en acides aminés.
19. Bonne réponse : b.
20. Réponses : a, b, c.
Commentaires
a. Ce sont des mutations de ce type de gènes qui permettraient d'expliquer l'apparition de la lignée humaine.
b. Les mutations touchant les gènes homéotiques peuvent provoquer l'apparition d'organes excédentaires en position inattendue.
21. Réponses : b, d.
22. Réponses : a, d.
Commentaires
a. Un polymère est une macromolécule constituée d'une répétition de motifs identiques ou similaires, les monomères. Dans le cas d'une protéine, les structures similaires sont les acides aminés.
b. Les acides aminés sont assemblés au niveau des ribosomes accolés à la membrane du réticulum ou libres dans le cytoplasme.
23. Bonne réponse : b.
24. Réponses : b, c.
25. Réponses : c, d.
26. Bonne réponse : c.
Commentaires
b. Le cycle ovarien débute dans un follicule précavitaire.
c. C'est au cours de l'ovulation que l'ovocyte I expulsé du follicule se transforme en ovocyte II (fin de la 1re division de la méiose).
27. Réponses : a, b.
Commentaires
a. La prise de pilules combinées pendant 21 jours met en jeu le rétrocontrôle négatif.
28. Réponses : b, d.
Commentaires
b. On distingue une zone présynaptique et une zone postsynaptique.
d. Les synapses neuro-neuroniques assurent les connexions entre neurones.
29. Réponses : c, d.
30. Réponses : a, b, c.
Commentaire
a. Tout étirement d'un muscle provoque sa contraction.
31. Toutes les réponses sont fausses.
Commentaire
d. Pour déclencher un potentiel d'action, la quantité de neurotransmetteur doit être suffisante.
32. Bonne réponse : d.
33. Réponses : b, c, d.
Commentaire
c. La réaction enzymatique est conditionnée par la formation d'un complexe enzyme-substrat. Elle est d'autant plus intense qu'il y a davantage de molécules de substrat.
34. Réponses : a, c, d.
Commentaire
a. Le follicule ovarien de De Graaf sécrète des œstrogènes.
35. Réponses : c, d.
36. Réponses : b, d.
Commentaire
d. Le code génétique est redondant, c'est-à-dire que plusieurs triplets peuvent désigner le même acide aminé.
37. Bonne réponse : a.
38. Toutes les réponses sont fausses.
39. Toutes les réponses sont fausses.
Commentaire
d. L'hydrolyse du glycogène hépatique donne du glucose 1-P qui ne peut pas traverser la membrane du muscle.
40. Réponses : a, c.
Commentaire
c. L'homo habilis partage avec les australopithèques l'état dérivé de certains caractères.
Deuxième partie
1. Bonne réponse : c.
Commentaire
d. La similitude de ces molécules permet seulement de dire que l'homme et le chimpanzé partagent un ancêtre commun et qu'ils sont plus proches l'un de l'autre que des autres espèces.
2. Réponses : a, c.
Commentaire
d. L'immunité par les lymphocytes T est spécifique. Elle nécessite une double reconnaissance : celle de la souche cellulaire et celle du virus pour lesquels ils ont été activés.
3. Réponses : b, d.
Commentaire
b. Dans le 1er cycle représenté, il n'y a pas eu de fécondation ; on observe une chute du taux de progestérone en fin de cycle liée à une dégénérescence du corps jaune. En revanche, dans le 2e cycle, une fécondation a eu lieu : une grossesse débute, le corps jaune se maintient et sécrète de la progestérone en quantité importante.
d. L'hormone HCG est sécrétée par des cellules appartenant au jeune embryon.
4. Réponses : a, b, c.
Commentaire
a. La présence sur l'électrophorèse de 3 types de chaînes polypeptiques de poids moléculaire différent indique la présence de 3 allèles différents sur l'ensemble des 7 individus.
b. L'individu 1 présente un seul type de chaîne b : le patrimoine génétique.
c. Les 3 types de chaînes ne peuvent découler que de 3 types d'allèles différents. Chez cet individu, le gène codant pour la chaîne β est présent en 3 exemplaires, d'où 3 chromosomes.
d. Cette affirmation n'est vraie qu'à l'échelle moléculaire.
Troisième partie : chronologie
1. b-e-f-c-d-a
2. b-e-c-a-d-f
3. b-a-c-e-f-d
4. f-e-c-b-d-a
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