Question

2019年诺贝尔生理学或医学奖颁给了乔治·凯林、彼得·拉特克利夫、格雷格·塞门扎三人，以表彰他们对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__________酶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，促进EPO的合成，此外，细胞还可以通过______________________来加快EPO合成的速度。

（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。因此治疗肿瘤时，可以通过________________来达到治疗目的。

Answer

RNA聚合 tRNA和rRNA 转录 降低氧气浓度 提高 抑制HIF蛋白基因的表达

【解析】

1、题图图示表示人体缺氧调节机制，其中①表示转录过程，②表示翻译过程。

2、基因对性状的控制有两种方式：

①基因通过控制酶的合成来影响细胞代谢，进而间接控制生物的性状，如白化病、豌豆的粒形；

②基因通过控制蛋白质分子结构来直接控制性状，如镰刀形细胞贫血症、囊性纤维病。

（1）完成过程①转录需ATP、核糖核苷酸、RNA聚合酶等物质从细胞质进入细胞核，②翻译过程中，除mRNA外，还需要的RNA有tRNA（参与运输氨基酸）、rRNA（构成核糖体）。

（2）据图可知，HIF在转录水平调控EPO基因的表达，促进EPO的合成，此外，细胞还可以通过降低氧气浓度来加快EPO合成的速度。

（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。因此治疗肿瘤时，可以通过抑制HIF蛋白基因的表达来达到治疗目的。