Question

2019年诺贝尔生理学或医学奖颁给了细胞对氧气的感应和适应机制的研究。机体缺氧时，低氧诱导因子(HIF)与促红细胞生成素(EPO)基因的低氧应答元件(非编码蛋白质序列)结合，使EPO基因表达加快，促进EPO的合成，过程如下图所示。回答下列问题：

(1)完成过程①需__________等物质从细胞质进入细胞核，②过程中，除mRNA外，还需要的RNA有__________。

(2)HIF在__________(填“转录”或“翻译”)水平调控EPO基因的表达，HIF和EPO的空间结构不同的根本原因是________________________________________________________。

(3)由于癌细胞迅速增殖会造成肿瘤附近局部供氧不足，因此癌细胞常常会__________(填“提高”或“降低”)HIF蛋白的表达，刺激机体产生红细胞，为肿瘤提供更多氧气和养分。

(4)上述图示过程反应了________之间存在着复杂的相互作用，共同调控生物体的生命活动。

Answer

ATP、核糖核苷酸、酶 tRNA、rRNA 转录 控制蛋白质合成的基因碱基序列不同 提高 不同基因、基因与环境

【解析】

1、转录过程由RNA聚合酶（RNAP）进行，以DNA为模板，产物为RNA。RNA聚合酶沿着一段DNA移动，留下新合成的RNA链。

2、信使RNA（mRNA）是编码一种或多种蛋白质合成的遗传信息的载体。每个mRNA由三部分组成：5'非翻译区（5'UTR），蛋白质编码区或开放阅读框（ORF）和3'非翻译区（3'UTR）。编码区携带由遗传密码编码的蛋白质合成信息即三联体。编码区的每个核苷酸三联体称为密码子，并且对应于与转移RNA中的反密码子三联体互补的结合位点。具有相同反密码子序列的转移RNA总是携带相同类型的氨基酸。核糖体根据编码区中三联体的顺序，将氨基酸链接在一起形成多肽。核糖体有助于转移RNA与信使RNA结合，并从每个转移RNA中获取氨基酸，产生多肽链。

(1)过程①是转录的过程，需RNA聚合酶、核糖核苷酸、ATP等物质从细胞质进入细胞核，②过程是翻译的过程，除mRNA外，还需要核糖体协助携带氨基酸的tRNA与mRNA结合，核糖体是由人RNA和相应的蛋白质组成的。

(2)由题文“低氧诱导因子(HIF)与促红细胞生成素(EPO)基因的低氧应答元件(非编码蛋白质序列)结合”可知，HIF在转录水平调控EPO基因的表达，HIF和EPO的空间结构不同的根本原因是控制蛋白质合成的基因不同即碱基序列不同。

(3)由于癌细胞迅速增殖会造成肿瘤附近局部供氧不足，HIF为低氧诱导分子，因此癌细胞常常会提高HIF蛋白的表达，刺激机体产生红细胞，为肿瘤提供更多氧气和养分。

(4)上述图示过程反应了基因HIF基因和EPO基因、基因HIF、EPO与低氧环境相互作用即不同基因、基因与环境之间存在着复杂的相互作用，共同调控生物体的生命活动。