Question

【題目】2019年諾貝爾生理學或醫學獎頒給了喬治·凱林、彼得·拉特克利夫、格雷格·塞門扎三人，以表彰他們對細胞對氧氣的感應和適應機制的研究。機體缺氧時，低氧誘導因子(HIF)與促紅細胞生成素(EPO)基因的低氧應答元件(非編碼蛋白質序列)結合，使EPO基因表達加快，促進EPO的合成，過程如下圖所示。回答下列問題：

（1）完成過程①需__________酶從細胞質進入細胞核，②過程中，除mRNA外，還需要的RNA有__________。

（2）HIF在__________(填“轉錄”或“翻譯”)水平調控EPO基因的表達，促進EPO的合成，此外，細胞還可以通過______________________來加快EPO合成的速度。

（3）由于癌細胞迅速增殖會造成腫瘤附近局部供氧不足，因此癌細胞常常會__________(填“提高”或“降低”)HIF蛋白的表達，刺激機體產生紅細胞，為腫瘤提供更多氧氣和養分。因此治療腫瘤時，可以通過________________來達到治療目的。

Answer 1

【答案】RNA聚合 tRNA和rRNA 轉錄 降低氧氣濃度 提高 抑制HIF蛋白基因的表達

【解析】

1、題圖圖示表示人體缺氧調節機制，其中①表示轉錄過程，②表示翻譯過程。

2、基因對性狀的控制有兩種方式：

①基因通過控制酶的合成來影響細胞代謝，進而間接控制生物的性狀，如白化病、豌豆的粒形；

②基因通過控制蛋白質分子結構來直接控制性狀，如鐮刀形細胞貧血癥、囊性纖維病。

（1）完成過程①轉錄需ATP、核糖核苷酸、RNA聚合酶等物質從細胞質進入細胞核，②翻譯過程中，除mRNA外，還需要的RNA有tRNA（參與運輸氨基酸）、rRNA（構成核糖體）。

（2）據圖可知，HIF在轉錄水平調控EPO基因的表達，促進EPO的合成，此外，細胞還可以通過降低氧氣濃度來加快EPO合成的速度。

（3）由于癌細胞迅速增殖會造成腫瘤附近局部供氧不足，因此癌細胞常常會提高HIF蛋白的表達，刺激機體產生紅細胞，為腫瘤提供更多氧氣和養分。因此治療腫瘤時，可以通過抑制HIF蛋白基因的表達來達到治療目的。