61 exercices pour t'entraîner sur L'expression de l'information génétique : transcription et traduction en 1ʳᵉ, du QCM à la démonstration. 20 corrigés en détail ci-dessous. Revoir le cours.
Où se déroule la transcription dans une cellule eucaryote ?
D
La transcription (ADN → ARN messager) a lieu dans le noyau, là où se trouve l'ADN. C'est ensuite l'ARN messager qui sort vers le cytoplasme pour la traduction. Si tu as répondu A, tu as confondu avec la traduction, qui, elle, se déroule dans le cytoplasme. Mémo : l'ADN ne quitte jamais le noyau, c'est sa copie (l'ARNm) qui voyage.
Où se déroule la traduction dans une cellule eucaryote ?
A
La traduction (ARN messager → protéine) a lieu dans le cytoplasme, là où se trouvent les ribosomes. Si tu as répondu B, tu as confondu avec la transcription. Mémo : l'ARN messager sort du noyau pour être traduit ; la traduction se passe donc « dehors », dans le cytoplasme.
La transcription correspond au passage de :
B
La transcription est la synthèse d'un ARN messager à partir d'un brin d'ADN modèle : c'est bien le passage ADN → ARN messager. Si tu as répondu A, tu as décrit la traduction. Si tu as répondu D, rappelle-toi qu'il n'existe aucun raccourci direct de l'ADN à la protéine : il faut toujours l'intermédiaire ARN. Mémo : on transcrit dans la même langue (les nucléotides), on traduit vers une autre (les acides aminés).
La traduction correspond au passage de :
C
La traduction est la synthèse d'une protéine à partir de l'ARN messager : c'est le passage ARN messager → protéine. Si tu as répondu A, tu as décrit la transcription. Si tu as répondu D, tu as pensé à la réplication de l'ADN, vue au chapitre précédent. Mémo : la tra-duction change de langue, des nucléotides vers les acides aminés.
Quelle base est présente dans l'ARN mais absente de l'ADN ?
D
L'uracile (U) est la base propre à l'ARN : elle y remplace la thymine de l'ADN. Les bases A, C et G sont communes aux deux molécules. Si tu as répondu A, B ou C, tu as choisi une base partagée par l'ADN et l'ARN. Mémo : T comme ADN, U comme ARN.
Combien de nucléotides forment un codon ?
A
Un codon est un groupe de trois nucléotides successifs de l'ARN messager. Trois nucléotides offrent combinaisons, largement assez pour désigner les 20 acides aminés. Si tu as répondu C, sache que deux nucléotides ne donneraient que 16 combinaisons, insuffisant. Mémo : un codon = trois nucléotides = un acide aminé.
Quel codon marque le départ de la traduction ?
B
Le codon-départ est AUG, qui code aussi la méthionine. Les trois autres options (UAA, UGA, UAG) sont les codons-stop, qui arrêtent la traduction. Si tu as répondu A, C ou D, tu as confondu départ et fin. Mémo : on commence à AUG, on finit à un stop.
Quelle enzyme réalise la transcription ?
C
C'est l'ARN polymérase qui parcourt le brin transcrit de l'ADN et y assemble les nucléotides d'ARN complémentaires. Si tu as répondu A, tu as pensé à l'enzyme de la réplication (vue au chapitre précédent). Si tu as répondu D, attention : le ribosome n'est pas une enzyme de transcription, c'est la machine de la traduction. Mémo : ARN polymérase fabrique de l'ARN.
Quel est le rôle du ribosome ?
D
Le ribosome est la machine de la traduction : il parcourt l'ARN messager codon par codon et assemble les acides aminés correspondants. Si tu as répondu A, tu as décrit l'ARN polymérase (transcription). Mémo : le ribosome est une tête de lecture qui avance d'un codon à la fois et construit la protéine.
De quoi une protéine est-elle formée ?
A
Une protéine est une chaîne d'acides aminés. Si tu as répondu B, attention : ce sont l'ADN et l'ARN qui sont faits de nucléotides, pas les protéines. Les codons (option C) sont des groupes de nucléotides de l'ARN, pas des constituants de la protéine. Mémo : nucléotides pour les acides nucléiques, acides aminés pour les protéines.
Quel est le bon enchaînement reliant un gène à un caractère ?
B
Le chemin est toujours gène → protéine → caractère : un gène fait fabriquer une protéine, et c'est la protéine qui réalise le caractère. Si tu as répondu A, tu as oublié l'intermédiaire essentiel : un gène ne produit jamais un caractère directement. Mémo : entre le gène et le phénotype, il y a toujours une protéine.
L'ARN messager contient de la thymine (T).
B
C'est faux : l'ARN utilise l'uracile (U) à la place de la thymine. Partout où l'ADN porterait un T, l'ARN porte un U. Si tu as répondu Vrai, tu as oublié la différence fondamentale entre ADN et ARN. Mémo : T comme ADN, U comme ARN.
L'ARN messager est constitué d'un seul brin.
A
C'est vrai : l'ARN est constitué d'un seul brin, alors que l'ADN en a deux. C'est l'une des trois différences entre ARN et ADN, avec le ribose (au lieu du désoxyribose) et l'uracile (au lieu de la thymine). Si tu as répondu Faux, tu as peut-être confondu avec la double hélice de l'ADN. Mémo : ARN = un brin, ADN = deux brins.
L'ADN sort du noyau pour être traduit dans le cytoplasme.
B
C'est faux : l'ADN ne quitte jamais le noyau. C'est sa copie, l'ARN messager, qui sort par les pores de l'enveloppe nucléaire et gagne le cytoplasme. Si tu as répondu Vrai, tu as oublié la raison d'être du messager : justement permettre à l'information de voyager sans déplacer l'ADN. Mémo : l'ADN reste protégé au noyau, l'ARNm voyage.
Le code génétique est universel : presque tous les êtres vivants utilisent la même table de correspondance.
A
C'est vrai : le code génétique est universel, à de rares exceptions près. Bactérie, oignon ou Yasmine utilisent la même correspondance codon → acide aminé. C'est pourquoi un gène humain inséré dans une bactérie y produit la bonne protéine humaine, principe de la production industrielle d'insuline. Si tu as répondu Faux, retiens cet exemple frappant. Mémo : un seul code pour tout le vivant.
Un codon-stop code un acide aminé.
B
C'est faux : un codon-stop (UAA, UAG ou UGA) ne code aucun acide aminé. Il signale la fin de la traduction. Si tu as répondu Vrai, attention au piège classique : on ne compte jamais le codon-stop parmi les acides aminés de la protéine. Mémo : le stop arrête la lecture, il n'ajoute rien à la chaîne.
Une partie codante d'ARN messager compte 15 nucléotides. Combien de codons contient-elle ?
5 codons
On lit par triplets : codons. Si tu as répondu 15, tu as compté les nucléotides un par un au lieu de les grouper par trois. Mémo : un codon = trois nucléotides, donc on divise le nombre de nucléotides par 3.
Un ARN messager comporte 4 codons. Combien de nucléotides cette portion contient-elle ?
12 nucléotides
Chaque codon vaut trois nucléotides : nucléotides. Si tu as répondu 4, tu as confondu le nombre de codons avec le nombre de nucléotides. Mémo : pour passer des codons aux nucléotides, on multiplie par 3.
Un ARN messager a une partie codante de 9 nucléotides, codon-stop non compris. Combien d'acides aminés contient la protéine correspondante ?
3 acides aminés
On lit par codons : codons codants, donc 3 acides aminés. Si tu as répondu 9, tu as oublié de grouper par trois. Mémo : un codon = trois nucléotides = un acide aminé.
Yasmine doit découper en codons l'ARN messager AUGCAU. Donne le bon découpage et explique en une phrase la règle qu'elle doit suivre.
Le bon découpage est AUG / CAU : deux codons. La règle est qu'on lit l'ARN messager par triplets (groupes de trois nucléotides), de gauche à droite, sans chevauchement.
Découper correctement par triplets est la première condition d'une traduction juste. Si tu avais coupé lettre par lettre (A-U-G-C-A-U), tu aurais commis le piège classique du chapitre. Mémo : trois nucléotides par codon, toujours dans le bon cadre de lecture.
Le brin transcrit de l'ADN porte la séquence C-A-T-G. Quelle est la séquence de l'ARN messager obtenu ?
L'ARN messager AUG-GCC-UUU se traduit (AUG = méthionine, GCC = alanine, UUU = phénylalanine). Quelle est la séquence d'acides aminés de la protéine ?
Les codons GCC, GCA et GCU codent tous l'alanine. Quelle propriété du code génétique cela illustre-t-il ?
Que signifie l'affirmation « le code génétique est non ambigu » ?
Parmi ces propositions, laquelle n'est PAS une différence entre l'ARN et l'ADN ?
Pourquoi le code génétique a-t-il « choisi » des groupes de trois nucléotides plutôt que deux ?
Devenue adolescente, Yasmine ne digère plus le lait. Dans ses cellules intestinales, le gène de la lactase cesse d'être transcrit. Quelle en est la conséquence directe ?
Lors de la traduction, que se passe-t-il lorsque le ribosome atteint un codon-stop ?
Quel est le bon enchaînement reliant la séquence du gène à la fonction de la protéine ?
En quoi la transcription diffère-t-elle de la réplication de l'ADN ?
Dire que le code génétique est redondant revient à dire qu'il est ambigu.
Après la transcription, l'ARN messager sort du noyau par les pores de l'enveloppe nucléaire pour gagner le cytoplasme.
Deux codons différents ne peuvent jamais coder le même acide aminé.
L'ARN messager est une copie de tout le chromosome.
Un gène fabrique directement un caractère, sans passer par une protéine.
L'ARN messager AUG-CAU-GGA-UAA est traduit (UAA est un codon-stop). Combien d'acides aminés compte la protéine obtenue ?
Une protéine compte 7 acides aminés. En tenant compte du codon-stop, combien de nucléotides comporte au minimum la partie lue de l'ARN messager qui la code ?
La partie lue d'un ARN messager compte 30 nucléotides, codon-stop inclus. Combien d'acides aminés contient la protéine correspondante ?
Amine doit transcrire le brin transcrit d'ADN T-A-C-G-G-A en ARN messager. Il écrit « A-T-G-C-C-T ». Repère son erreur et donne la bonne séquence d'ARN messager.
Salma traduit l'ARN messager AUG-GCU-UGA (AUG = méthionine, GCU = alanine, UGA = codon-stop) et annonce une protéine de trois acides aminés. Indique combien d'acides aminés compte réellement la protéine et explique l'erreur de Salma.
À Fès, Karim révise l'expression génétique avec Yasmine. Il lui résume le cours : « La traduction, c'est le passage de l'ADN à l'ARN messager, dans le noyau. La transcription, elle, fabrique la protéine à partir de l'ARN dans le cytoplasme. » Yasmine hésite. Karim a-t-il raison, et sinon, où est l'erreur ?
Un codon GCC (alanine) est modifié en GCA. Or GCA code aussi l'alanine. Quelle est la conséquence sur la protéine ?
Dans un ARN messager, le premier codon AUG est transformé en UUG par une mutation. Quelle en est la conséquence la plus probable ?
Dans la drépanocytose, le remplacement d'un seul nucléotide dans le gène de l'hémoglobine change un seul acide aminé. Quel enchaînement explique la maladie ?
On insère le gène humain de l'insuline dans une bactérie, et celle-ci produit alors de l'insuline humaine. Quelle propriété du code génétique rend cela possible ?
Le brin transcrit d'un fragment d'ADN est T-A-C-A-A-A. L'ARN messager correspondant se traduit avec AUG = méthionine et UUU = phénylalanine. Quelle protéine obtient-on ?
Karim lit l'ARN messager AUGGCCUUU par groupes de deux : « AU-GG-CC-UU-U ». Pourquoi sa traduction sera-t-elle fausse ?
Une mutation transforme le codon UGG (situé au milieu d'un ARN messager) en UGA. Quelle est la conséquence la plus probable sur la protéine ?
Toutes les cellules de Yasmine possèdent le gène de la lactase, mais seules certaines le transcrivent à certains moments. Qu'est-ce que cela illustre le mieux ?
Grâce à la redondance du code génétique, certaines modifications d'un nucléotide ne changent pas l'acide aminé codé, donc ne modifient pas la protéine.
Bien qu'il ne code aucun acide aminé, le codon-stop occupe tout de même trois nucléotides sur l'ARN messager.
Toute modification d'un nucléotide dans un gène a obligatoirement une conséquence grave sur la protéine.
Une protéine compte 50 acides aminés. En comptant le codon-départ, les codons codants et le codon-stop, combien de nucléotides la partie lue de l'ARN messager comporte-t-elle ?
Dans un ARN messager lu à partir du premier nucléotide, le codon-stop est le 6ᵉ codon. À quelle position (numéro du nucléotide) commence ce codon-stop ?
La partie lue d'un ARN messager compte 24 nucléotides, codon-stop inclus. Combien d'acides aminés contient la protéine correspondante ?
Une protéine compte 12 acides aminés. Combien de nucléotides occupent les seuls codons codants, codon-stop non compris ?
Karim part du brin transcrit d'ADN T-A-C-C-G-A-A-C-T. À l'aide de la table du code (AUG = méthionine/départ, GCU = alanine, UGA = stop), retrouve l'ARN messager, traduis-le, et donne le nombre exact d'acides aminés de la protéine.
Salma transcrit le brin transcrit d'ADN T-A-C-T-T-T en écrivant l'ARN messager « A-T-G-A-A-A », puis le découpe en « AT-GA-AA ». Repère ses deux erreurs et donne la transcription puis le découpage corrects.
Un ARN messager est AUG-CAU-GGA-UAC-UUU-UGA (UAC = tyrosine, et les autres codons : AUG = méthionine, CAU = histidine, GGA = glycine, UUU = phénylalanine, UGA = stop). Une mutation transforme le codon UAC en UAA. Donne le nombre d'acides aminés de la protéine avant et après la mutation, et explique l'effet.
Amine affirme : « Puisque le code génétique est universel, un gène humain et le même gène chez une bactérie produisent forcément exactement le même ARN messager ET la même protéine ; et comme le code est redondant, deux personnes avec des séquences d'ARNm un peu différentes ont forcément des protéines différentes. » Identifie ce qui est vrai et ce qui est faux dans son raisonnement.
La professeure de Karim demande : « Sur le brin transcrit d'ADN T-A-C-C-G-A-A-C-T, le tout premier T devient un A. Que devient la protéine ? » Donne la nouvelle séquence du brin, l'ARN messager correspondant, et explique précisément la conséquence sur la traduction.