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Biotechnologies
isoenzymes, palmier dattier

SUJETS DE L'EVALUATION

Ce QCM porte sur linterprétation des zymogrammes obtenus après électrophorèse des isoenzymes. Il concerne en plus, les applications des marqueurs isoenzymatiques dans la gestion de la diversité et l'amélioration génétique.


-ISOENZYMES. INTERPRETATIONS DES ZYMOGRAMMES

- APPLICATIONS DES MARQUEURS ISOENZYMATIQUES

PASSER CE QCM (durée: 60 min) avec CORRECTIONS

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ISOENZYMES. INTERPRETATION DES ZYMOGRAMMES ET APPLICATIONS (QCM)


ISOENZYMES. INTERPRETATION DES ZYMOGRAMMES

Q1. Après électrophorèse sur gel, la révélation des isoenzymes implique:-cocher une réponse juste.
[ ] une coloration au bleu de coomassie
[ ] une élution des formes enzymatiques séparées
[ ] Un apport des substrats de l'enzyme
[ ] Un transfert des protéines sur membrane (western blotting)

Q2. L'un des avantages des marqueurs isoenzymatiques est:-cocher une réponse juste.
[ ] Le caractère dominant des isoenzymes.
[ ] La capacité de détection de toutes les mutations.
[ ] Le caractère de codominance des isoenzymes.
[ ] L'application de la technique à toutes les enzymes.


Q3. Les marqueurs de type isoenzymes se distinguent des marqueurs de types RFLP par:-cocher une réponse juste.
[ ] La présence d'une étape de transfert des isoenzymes sur membrane après séparation par électrophorèse"); [ ] La possibilité que les isoenzymes distinguent les génotypes des individus hybrides et ceux de leurs parents, contrairement aux RFLP.
[ ] Le risque de dénaturation que les isoenzymes présentent lors de l'électrophorèse.
[ ] La mise en évidence par les isoenzymes, de la majorité des mutations..

Q4. Le zymogramme ci contre, correspond à : cocher une seule réponse.

tetramère

[ ] Enzyme dimérique avec deux allèles.
[ ] Enzyme dimérique avec 5 allèles.
[ ] Enzyme tétramérique avec deux allèles.
[ ] Enzyme tétramérique avec 5 allèles.
[ ] Enzyme tétramérique avec 4 allèles.

Q5. Le zymogramme ci contre, correspond à : cocher une seule réponse.

monomère

[ ] Enzyme monomérique avec 5 allèles.
[ ] Enzyme monomérique avec 4 allèles.
[ ] Enzyme tétramérique avec deux allèles.
[ ] Enzyme dimérique avec deux allèles.
[ ] Enzyme dimérique avec 5 allèles.

Q6. Les isoenzymes de deux enzymes différentes sont séparées par électrophorèse sur un même gel de polyacrylamide dont la composition est la suivante.

gel

Après révélation, les zymogrammes correspondants sont obtenus et interprétés. Remplir les cases vides ( écrire en MAJUSCULES, respecter les espaces et éviter les FAUTES D'ORTHOGRAPHE).
Les deux enzymes sont séparées sur un gel de séparation à [........]% en polyacrylamide (choix: 10,5; 11; 11,5; 12,5; 13), avec un gel de concentration à [......]% en polyacrylamide (choix: 4,3; 4,5; 5,1; 5,5; 6).
Ce gel (g. séparation) est convenable à la séparation de l'enzyme [.......] (choix: E1; E2).
qui parait avoir un PI (point isoélectrique)[...........] du/au pH 8,8 (choix: PROCHE; ELOIGNE).
L'enzyme E1 est un [..........] (choix: MONOMERE; DIMERE; TETRAMERE).
L'enzyme E2 est un [..........] (choix: MONOMERE; DIMERE; TETRAMERE).

Q7. Les isoenzymes de deux enzymes différentes sont séparées par électrophorèse sur un même gel de polyacrylamide dont la composition est la suivante.

gel

Après révélation, les zymogrammes correspondants sont obtenus et interprétés. Rremplir les cases vides (écrire en MAJUSCULES, respecter les espaces et éviter les FAUTES D'ORTHOGRAPHE).
Les deux enzymes sont séparées sur un gel de séparation à [......]% en polyacrylamide (choix: 10,5; 11; 11,5; 12,5; 13), avec un gel de concentration à [......]% en polyacrylamide (choix: 4,3; 4,5; 5,1; 5,5; 6).
la séparation de l'enzyme E1 nécessite un gel (g. séparation) [........] concentré en polyacrylamide (choix: MOINS; PLUS; INDIFFERENT.
Par rapport au PI (point isoéléctrique) de E2, le PI de E1 serait [PROCHE] du/au pH 8,8 (choix: LOIN; PROCHE).
L'enzyme E1 est un [TETRAMERE] (choix: MONOMERE; DIMERE; TETRAMERE).
L'enzyme E2 est un [MONOMERE] (choix: MONOMERE; DIMERE; TETRAMERE).

Q8. Les isoenzymes de deux enzymes différentes sont séparées par électrophorèse sur un même gel de polyacrylamide dont la composition est la suivante.

gel

Après révélation, les zymogrammes correspondants sont obtenus et interprétés. Compléter les informations déduites sur les deux enzymes (remplir les vides (copier et coller les mots dans les cases vides ou les écrire en MAJUSCULES)
Les deux enzymes sont séparées sur un gel de séparation à [.....]% en polyacrylamide (choix: 10,5; 11; 11,5; 12; 12,5; 13), avec un gel de concentration à [......]% en polyacrylamide (choix: 4,3; 4,5; 5,1; 5,5; 6).
la séparation de l'enzyme E1 nécessite un gel (g. séparation) [......] concentré en polyacrylamide (choix: MOINS; PLUS; INDIFFERENT).
Par rapport au PI (point isoéléctrique) de E1, le PI de E2 serait [........] du/au pH 8,8 (choix: LOIN; PROCHE; IDENTIQUE).
L'enzyme E1 est un [............] (choix: MONOMERE; DIMERE; TETRAMERE).
La zone de Rf 0,40 de E2 correspond à un [...........] (choix: MONOMERE; DIMERE; TETRAMERE).

Q9. En se référant à la figure suivante, répondez aux questions relatives au zymogramme des endopeptidases (remplir les cases vides (écrire en MAJUSCULES, respecter les espaces et éviter les FAUTES D'ORTHOGRAPHE)

endopeptidase

Le zymogramme montre une zone de migration qui résulterait de l'expression d'un nombre de loci égal à [.....] (choix: 1; 2; 3; 4).
Il(s) code(nt) pour une enzyme de structure [............] (choix: MONOMERIQUE; DIMERIQUE; TETRAMERIQUE) qui est sous le contrôle de [......] allèles (choix: 2; 3; 4; 5).
Il en résulterait [.....] génotypes (choix: 2; 3; 4; 5; 6; 7).
Le zymogramme montre uniquement [....] génotypes (choix: 2; 3; 4; 5; 6; 7), dont [.....] homozygotes (choix: 1; 2; 3; 4; 5; 6; 7), et [.....] hétérozygotes (choix: 1; 2; 3; 4; 5; 6; 7).
L'hétérozygotie (pourcentage des des hétérozygotes par rapport au total) montrée par ce zymogramme est [....]% (choix: 45; 60; 64; 70; 80; 85).

Q10. Les isoenzymes de deux enzymes différentes sont séparées par électrophorèse sur un même gel de polyacrylamide dont la composition est la suivante.

gel isoenzymes

Après révélation, les zymogrammes correspondants sont obtenus. Choisir 2 informations FAUSSES se rapportant aux 2 enzymes
[ ] E1 et E2 sont séparées sur un gel de séparation à 10,5% en polyacrylamide.
[ ] Le gel de concentration est à 5,1% en polyacrylamide.
[ ] La séparation de l'enzyme E1 nécessite un gel (g. séparation) moins concentré en polyacrylamide.
[ ] Par rapport au PI (point isoéléctrique) de E1, le PI de E2 serait éloigné du/au pH 8,8..
[ ] L'enzyme E1 est un monomère sous le contrôle de 2 allèles.
[ ] La zone de Rf 0,40 de E2 correspond à un dimère.

Q11. Les isoenzymes de deux enzymes différentes sont séparées par électrophorèse sur un même gel de polyacrylamide dont la composition est la suivante.

gel polyacrylamide

Après révélation, les zymogrammes correspondants sont obtenus et interprétés. Choisir 2 informations FAUSSES se rapportant aux 2 enzymes .
[ ] E1 et E2 sont séparées sur un gel de séparation à 10,5% en polyacrylamide.
[ ] Le gel de concentration est à 5,1% en polyacrylamide.
[ ] la séparation de l'enzyme E1 nécessite un gel (g. séparation) moins concentré en polyacrylamide.
[ ] Par rapport au PI (point isoéléctrique) de E2 (zone GOT-2), le PI de E1 serait proche du/au pH 8,8.
[ ] L'enzyme E1 est un tétramère sous le contrôle de 5 allèles.
[ ] L'enzyme E2 est un monomère.

Q12. En se référant la figure suivante, répondez aux questions relatives au zymogramme de la Glutamate Oxaloacétate Transaminase (GOT) du palmier dattier.

glutamate oxaloacétate transaminase

Remplir les cases vides écrire en MAJUSCULES, respecter les espaces et éviter les FAUTES D'ORTHOGRAPHE).
Le zymogramme montre des zones de migration qui résulteraient de l'expression d'un nombre de loci égal à [....] (choix: 1; 2; 3; 4).
La zone GOT-1 correspond à des isoenzymes de PI (point isoélectrique) [........] du/au pH du gel de séparation (choix: PROCHE; LOIN; IDENTIQUE).
La zone GOT-2 correspond à la révélation d'une enzyme de structure [..............] (choix: MONOMERIQUE; DIMERIQUE; TETRAMERIQUE), qui est sous le contrôle de [....] allèles (choix: 2; 3; 4; 5).
Il en résulterait [....] génotypes (choix: 1; 2; 3; 4; 5; 6), dont [....] homozygotes (choix: 1; 2; 3; 4; 5), et [....] hétérozygotes (choix: 1; 2; 3; 4; 5).
L'hétérozygotie (pourcentage des des hétérozygotes par rapport au total) montrée par ce zymogramme est [40-45]% (choix: 30-35; 40-45; 50-55; 60-65).

Q13. A l'aide du zymogramme suivant, choisir l'information correcte concernant l'enzyme préalablement analysée par électrophorèse-cocher une réponse juste.

zymogramme

[ ] L'enzyme montre une structure tétramérique avec 2 allèles.
[ ] L'enzyme montre une structure tétramérique avec 5 allèles.
[ ] L'enzyme serait sous le contrôle d'un seul locus.
[ ] Les isoenzymes des zones Z1 et Z2 sont dépendantes les unes des autres.
[ ] Chez les hétérozygotes, les isoenzymes bordantes (limites) sont des hétérotétramères.

Q14. L'étude du polymorphisme des transférases du type GOT extraites des folioles de palmier dattier provenant d'une population déterminée, a permis d'obtenir le zymogramme suivant.

GOT

Consultez le document et Choisir L'information FAUSSE relative au zymogramme:-cocher une réponse juste
[ ] Le zymogramme montre une enzyme qui résulterait de l'expression de deux loci.
[ ] La zone GOT-2 révèle une isoenzyme de structure dimérique sous le contrôle de 2 allèles; A et B.
[ ] La zone GOT-2 reflète 2 génotypes dont 1 homozygote et 1 hétérozygote.
[ ] La bande intermédiaire des hétérozygotes (zone GOT 2) correspond à un homodimère.
[ ] L'hétérozygotie (pourcentage des hétérozygotes par rapport au total) montrée par ce zymogramme est environ 58%.

Q15. L'étude du polymorphisme des transférases de type GOT extraites des folioles de palmier dattier provenant d'une population déterminée, a permis d'obtenir le zymogramme suivant.

GOT

Consultez le document et Choisir L'information FAUSSE relative au zymogramme-cocher une réponse juste.
[ ] Le zymogramme montre une zone de migration qui résulterait de l'expression de deux loci.
[ ] La zone GOT-2 révèle une isoenzyme de structure dimérique sous le contrôle de 2 allèles; A et B.
[ ] La zone GOT-2 reflète 3 génotypes dont 2 homozygotes et 1 hétérozygote.
[ ] La population de palmiers proviendrait d'un croisement entre des palmiers de génotypes identiques AB.
[ ] L'hétérozygotie (pourcentage des des hétérozygotes par rapport au total) montrée par ce zymogramme est environ 55%.

Q16. L'étude du polymorphisme des endopeptidases (ENP) extraites des feuilles de 20 individus d'une population d'une espèce végétale, a permis d'obtenir le zymogramme suivant.

endopeptidases

Choisir L'information CORRECTE relative au zymogramme:-cocher une réponse juste.
[ ] Le zymogramme montre une zone de migration qui résulterait de l'expression de 2 loci.
[ ] Le(s) locus(loci) code(nt) pour une enzyme de structure dimérique.
[ ] L'enzyme est sous le contrôle de 3 allèles.
[ ] Le zymogramme montre 4 génotypes différents avec 1 homozygote et 3 hétérozygotes.
[ ] L'hétérozygotie (pourcentage des des hétérozygotes par rapport au total) montrée par ce zymogramme est environ 53%.


MARQUEURS ISOENZYMATIQUES. APPLICATIONS


Q1. CREATION D'HYBRIDES INTERSPECIFIQUES
Un chercheur en Biotechnologie et amélioration des plantes projette de créer un hybride interspécifique alliant 2 traits agronomiques importants provenant de 2 espèces végétales (P-1 et P-2). Il a opté pour le suivi des obtentions de la fusion de protoplastes par une électrophorèse verticale des isoenzymes de 2 enzymes (E1 et E2) de pI approximatifs respectifs 6,5 et 8,0. Des gels de polyacrylamide ont servi pour supports de migration. Ils sont préparés selon le tableau de l'illustration suivante. Après révélation des deux enzymes, les zymogrammes obtenus sont représentés par les figures Fig.1 et Fig.2.

protoplastes. Isoenzymes

Choisir les réponses CORRECTES en remplissant les cases vides en MAJUSCULES, respecter les espaces et éviter les FAUTES D'ORTHOGRAPHE..
L'un des critères importants selon lequel sont séparées les isoenzymes est :[.............] (FORME, TAILLE, IONICITE, POLARITE)
La concentration finale en acrylamide (%) du gel de séparation est : [........] (choix: 9,5, 10, 10,5, 11,5, 12, 12,5, 13
La concentration finale (M) du Tris-HCl est :[......]M.
La figure 1 correspond à l'enzyme :[.....] (E1, E2)
Comparativement à l'enzyme E2, l'enzyme E1 possède une charge électrique à pH 8,8 :[.......] (choix: NULLE, IMPORTANTE, FAIBLE, NEGLIGEABLE)
Lors de l'éléctrophorèse, pour augmenter la mobilité vers l'anode d'une Enzyme de PI basique, il faut changer le pH du gel dans le sens d'une: [...............] (choix: STABILITE, DIMINUTION, AUGMENTATION
L'Enzyme E2 a la structure d'un [..........] (choix: MONOMERE, DIMERE, TETRAMERE)
Le nombre d'allèles codant pour l'enzyme E2 (chiffre) est: [....].
L'une des raisons qui a poussé le chercheur à éviter l'usage des marqueurs RAPD et AFLP dans la détection d'hybrides interspécifiques, serait la [..............](choix: DOMINANCE, CODOMINANCE, SIMPLICITE, STABILITE) de ces marqueurs
Le(s) plante(s) où la fusion des protoplastes a bien réussi est (sont) celle(s) numérotée(s): [.....](choix: 1+3, 3+4, 2, 3)

Q2. PECHER. AMELIORATION:
Dans le but d'améliorer génétiquement le pêcher (Prunus persica), les extraits enzymatiques ont été préparés à partir des feuilles de 105 cultivars de pêcher (Monet & Gibault, Agronomie (1991), 11, 353-358). Après électrophorèse sur gel de polyacrylamide 7,5% à pH 8,0, les gels ont été révélés pour l'alpha-amylase par incubation des gels pendant 1 heure et 30 minutes à 30°C dans une solution d'amidon 1% préparée dans un tampon acétate pH 5,6 suivie de l'addition d'une solution d'iode-iodure de potassium. Les cultivars ont été répartis en 3 phénotypes électrophorétiques: 'cultivars à bande lente' (climat tempéré), 'cultivars à bande rapide' (climat subtropical) et 'cultivars à 2 bandes' (voir figure ci-dessous).

pecher

Choisir les réponses correctes en remplissant les cases vides par les nombres ou mots (écrire en MAJUSCULES, respecter les espaces et éviter les FAUTES D'ORTHOGRAPHE).
L'un des critères importants selon lequel sont séparées les isoenzymes est :[............] (choix: FORME, TAILLE, IONICITE, POLARITE)
Par rapport au pH 8,0, le PI de l'alpha-amylase est : [.............] (choix: SIMILAIRE, INFERIEUR, SUPERIEUR)
Si le pH du gel était fixé à un pH inférieur au PI des alpha-amylase, l'électrophorèse verticale (Dépôt à la cathode, anode en bas du gel), aurait montré un nombre d'isoenzymes égal à :[......] (choix: 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6).
Si le pH du gel était fixé à un pH inférieur au PI des alpha-amylase, l'électrophorèse verticale (Dépôt à l'anode, cathode en bas du gel), aurait montré un nombre maximum d'isoenzymes égal à : [......](choix: 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6)
Le zymogramme montre que l'alpha-amylase est sous le contrôle d'un nombre d'allèles égal à:[......] (choix: 2, 3, 4, 5, 6)
Pour le cas des enzymes monomériques à 3 allèles, le nombre d'hétérozygotes est (chiffre): [.......](choix: 2, 3, 4, 5, 6).
Quant aux génotypes amylase, les cultivars du pêcher de climat tempéré sont des: [..........](choix: HOMOZYGOTES, HETEROZYGOTES)
Par cette étude, basée sur les marqueurs de type 'isoenzymes', les chercheurs visent les :[..........] (choix: HOMOZYGOTES, HYBRIDES, PARENTS)
L'une des raisons majeures qui a poussé les chercheurs à éviter l'usage des marqueurs RAPD et AFLP dans cette étude, serait la:[..............] (choix: CODOMINANCE, DOMINANCE, RARETE, REPRODUCTIBILITE) de ces marqueurs.
En dehors des isoenzymes, le choix des marqueurs de types RFLP et SSR (microsatellites) répondra [...............] (choix: PARTIELLEMENT, PARFAITEMENT, NULLEMENT) à l'objectif visé par les chercheurs)

Q3. AMELIORATION GENETIQUE DU PALMIER DATTIER.
Le marquage moléculaire de type ‘isoenzymes’ a été utilisé pour l’amélioration génétique de palmier dattier (Phoenix dactylifera L.) au Maroc (Bendiab, K., Baaziz, M. & Majourhat, K., 1998. Date palm cultivar composition of Moroccan palm groves as revealed by leaf isoenzyme phenotypes. Biochemical Systematics and Ecology 26, 71-82).
Une population F1 de jeunes plants de palmier dattier, a été obtenue à partir d’un lot de graines provenant du croisement dirigé entre un mâle (M-2) et un cultivar (palmier femelle) inconnu (X). L'analyse par électrophorèse (gel de polyacrylamide 11% à pH 8,8) des isoenzymes des transaminases de type glutamate oxaloacétate transaminase (GOT) a été réalisée à partir d'extraits enzymatiques de feuilles. Elle a permis d'obtenir 7 phénotypes électrophorétiques notés A, B, C, D, E, F et G. Un locus bien distingué GOT-2 a été mis en évidence (voir figure ci-dessous).

palmier dattier

Le parent mâle M-2 a montré le phénotype électrophorétique A. Les cultivars ‘Aguellid’ (AGL) et ‘Iklane’ (IKL) présentent, respectivement, les phénotypes D et A pour GOT.
Les fréquences des phénotypes isoenzymatiques de la population F1 de jeunes plants sont .A (45%), B (0%), C (24%), D (2%), E (29%) et G (0%).
Choisir les réponses correctes en remplissant les cases vides par les nombres ou mots (écrire en MAJUSCULES, respecter les espaces et éviter les FAUTES D'ORTHOGRAPHE).

Le critère moléculaire pris en considération dans la chromatographie d’affinité et qui n’est pas impliqué dans séparation des isoenzymes par électrophorèse est: :[.........] (choix: FORME, TAILLE, IONICITE, POLARITE)
Par rapport au pH 8,8, le PI des GOT est: [..........] (choix: ACIDE , BASIQUE, IDENTIQUE)
Si le pH du gel était fixé à un pH inférieur au PI des GOT, l'électrophorèse verticale (Dépôt à la cathode, anode en bas du gel), aurait montré un nombre maximal d'isoenzymes égal à :[........] (choix: 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6).
Si le pH du gel était fixé à un pH inférieur au PI des GOT, l'électrophorèse verticale (Dépôt à l'anode, cathode en bas du gel), aurait montré un nombre maximal d'isoenzymes égal à : [.......](choix: 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6)
Le zymogramme montre que les isoenzymes de la zone GOT-2 sont sous le contrôle d'un nombre d'allèles égal à: [....] (choix: 2, 3, 4, 5, 6)
Pour le cas des enzymes dimériques à 3 allèles, les hétérozygotes montrent:(chiffre): [....] bandes (choix: 2, 3, 4, 5, 6).
Le pourcentage (%) du génotype Got-2 BB dans la population F1 est: [.....]
Sachant que les allèles mis en jeu sont transmis selon la loi de Mendel, le génotypes Got-2 du parent femelle X de la population F1 est: :[.....] (choix: AA, BB, AB)
Le cultivar (parent femelle) utilisé dans le croisement est:[.....] (choix: IKL, AGL, AUTRE).
L'une des raisons derrière le non usage des marqueurs RAPD et AFLP dans cette étude, serait la: [..................](choix: ALTERATION, CODOMINANCE, DOMINANCE, NON-REPRODUCTIBILITE) de ces marqueurs.


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LIENS UTILES


- Marqueurs Moléculaires:
- TECHNIQUES D'ANALYSE ET DE SEPARATION. ELECTROPHORESE (QCM)
- ELECTROPHORESE et TYPES DE MARQUEURS MOLECULAIRES (QCM)
- MARQUEURS MOLECULAIRES UTILISES EN BIOTECHNOLOGIES DES PLANTES (QCM)
- GENETIC DIVERSITY AND MOLECULAR MARKERS AS TOOLS. MASTER DEGREE. BLANK QUIZ
المؤشرات الجزيئية، أدوات لدراسة التنوع الوراثي
- QUIZ FORMATIF CONTROLE SUR LES BIOTECHNOLOGIES DES PLANTES
إختبار توجيهي للمعرفة في موضوع بيوتكنولوجيات النبات

- ISOENZYMES. Préparation d'extraits enzymatiques (TP)
- ISOENZYMES (TP). Fichier pdf
- Isoenzymes (TD). QCM formatif
- Marqueurs moléculaires. QCM formatif
- Purification de l'ADN pour les marqueurs moléculaires RFLP et PCR
- Electrophorèse. Techniques (cours)
- Marqueurs isoenzymatiques (cours)
- Marqueurs RFLP (RFLP. Fichier pdf)
- Marqueurs basés sur la PCR:
--> Marqueurs RAPD
--> RAPD (pdf)
--> Marqueurs SSR ou Microsatellites (pdf)
--> Marqueurs AFLP
Contrôles :
- Examen final du Module (Contrôle blanc) du Moule Biotechnologies et Amélioration des Plantes (2020)
- controle final. Ecrit et Pratique (biotechnologies, sesame, pcr, rapd)
- controle final. Ecrit et Pratique (biotechnologies, sesame, Isoenzymes)


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