在正常氧浓度 (常氧)的情况下, HIF- 1β 相对稳定, 第三者 VHL 横插一刀，和 HIF- 1α 同归于尽。这个过程需要 PH（脯胺酸羟化酶）的帮助，PH 好比是 VHL 的眼睛。从而导致 HIF- 1α 的泛素化和快速降解，半衰期不到５min。

在缺氧情况下，PH 就失效了，第三者 VHL 找不到 HIF- 1α，HIF- 1α 与原配 HIF- 1β 结合, 形成能够启动转录的 HIF 复合物。

在细胞核内，HIF- 1 复合物与缺氧反应基因的启动子区域上的缺氧反应元件 (HRE) 结合，募集其他转录因子（如 P-CREB 和 P-STAT3），启动并诱导相关基因（比如 VEGF 基因、EPO 基因等）的转录，进而引发组织细胞的一系列耐氧适应性反应，具体表现在新生血管生成增加、红细胞生成增加、细胞凋亡减少等等。

我们运输氧分的员工——红细胞增加后，组织和机体供氧就会增加，就解决了缺氧的难题。

而有人针对肿瘤组织血管生成增加这一点，提出针对 HIF、VEGF 等因子的靶向药，阻断血管新生，也是很好的饿死肿瘤的思路，只是需要找到正常组织不受影响的方法。

04

鼠疫爆发？

2019年11 月 12 日晚间，内蒙古自治区锡林郭勒盟苏尼特左旗 2 人经专家会诊，被诊断为肺鼠疫确诊病例。人体对鼠疫杆菌无天然免疫力，容易感染（不分年龄、性别等）。患过鼠疫病愈者可获得持久性免疫力，很少再次感染。

鼠疫杆菌照片

鼠密度、气候和交通等三大因素是影响鼠疫传播的最主要因素。由于解放后我国采取有效防控手段，基本完全控制了鼠疫暴发流行，但我国地域辽阔，生态环境复杂，有 10 多个鼠疫疫源地；而气候变化、人类活动加剧，以及现代交通的发展，都将影响以上三大因素，加速鼠疫的传播，因而鼠疫暴发流行的风险不容忽视。

在这个连锁反应中，“病菌经由跳蚤散播到人和家鼠身上”是最关键的一步。在正常情况下，老鼠身上的跳蚤：

（1）有固定的宿主，很少有”吃腻了鼠血，换人血尝尝鲜“的情况发生。

（2）一次可以吸入相当于自身体重数倍甚至十几倍的血液，之后几个月不进食都不会饿死，没有“刚叮了带菌鼠又马上去叮人”的必要。

（3）是吸血生物，理论上也不该把已经吸入的带菌鼠血又注入人体内。

但鼠疫杆菌却能改变这一切：

（1）当鼠疫杆菌随鼠血进入跳蚤消化道内后，会在跳蚤的消化道内大量繁殖以至于形成栓塞，堵住跳蚤的消化道。

（2）消化道被堵塞的跳蚤“怎么吃都不会饱”，因饥饿而变得极度疯狂，原先只寄宿在老鼠身上的跳蚤开始不顾一切地四处寻找可以吸食的血源，当然也包括 人类的。

（3）由于跳蚤的消化道已经被鼠疫杆菌堵塞，所以当它吸食人的血液时，最终会因为“咽不下去”使消化道内压力过大，导致已经吸入的液体带着消化道内的鼠疫杆菌又返流出来，于是就这样把鼠疫传给了人类。

当鼠疫杆菌感染了人类后，会引发三类症状，分别称作腺鼠疫、肺鼠疫和败血性鼠疫。

（1）腺鼠疫，被带菌跳蚤叮咬 ，或皮肤接触带菌动物和伤口接触病人带菌分泌物后发作，以淋巴腺肿大疼痛和发烧为主要症状，是三类鼠疫中症状最轻死亡率最低的一种，未经治疗的情况下死亡率约为50~60%。

（2）肺鼠疫，感染后鼠疫杆菌蔓延至肺（继发性肺鼠疫），或吸入鼠疫病人咳出的飞沫、痰液微滴（原发性肺鼠疫）后发作，以胸痛、咳嗽，痰中带血和呼吸困难为主要症状，死亡率极高，可达95%以上。

以上两种鼠疫从发病到死亡一般经历3~6天时间。

（3）败血型鼠疫，也称暴发型鼠疫，常在病人染病一段时间，免疫力大幅降低而病菌大量繁殖，侵入血流播散到全身后发作（继发性），少数病人染病前体质便极差，感染又严重的也可直接发作（原发性），以全身广泛出血（皮下粘膜出血、鼻出血、便血、血尿一起来）为主要症状，病人常在发病一天内死亡，死亡率极高，接近100%。

鼠疫杆菌除了跳蚤播散到人身上这一途径，还可以由

1）皮肤接触

2）呼吸道吸入

3）消化道（比如吃了未煮熟的带菌动物肉）

三条途径在带菌动物和人之间，以及人与人之间传播。这种多样化而且隐蔽的传播方式极难防范，不受无人区的阻隔（挡得住人，挡不住会打洞的老鼠和体型微小无孔不入的跳蚤），一次大流行往往可以持续上百年时间。

近几十年多个省份散发鼠疫病例，多系私自捕猎旱獭等野生动物所致。疫区有关部门应加强监管，并宣传教育民众增強生态意识，敬畏大自然、敬畏野生动物，与自然和谐共处。

05

猪猴同体

2019年中国科学家做了一个突破性的实验，创造出世界上第一个“猪猴混合体”生物。这项研究主要由中国科学院动物研究所进行，最终目的是在动物体内培养人体器官进行移植。但是结果表明，要实现这一目标还有很长的路要走。

Tang Hai和他的同事对在培养物中生长的食蟹猕猴细胞进行了基因改造，因此产生了一种称为GFP 的荧光蛋白，这使研究人员能够追踪细胞及其后代。然后他们从修饰的细胞中提取出胚胎干细胞，并在受精五天后将其注射到猪胚胎中。

超过4000个胚胎被植入母猪体内，结果出生了十只仔猪，其中两只是嵌合体，但是所有仔猪在一周之内死亡。在嵌合仔猪中，包括心脏、肝脏、脾脏、肺和皮肤在内的多个组织部分由猴细胞组成，但比例很低：在千分之一和万分之一之间。

Hai说，目前尚不清楚为什么仔猪会死亡，但由于非嵌合猪也同样死亡，研究小组怀疑这与体外受精过程有关，而不是嵌合体。

非人哺乳动物的异种嵌合体是研究疾病、生长发育以及器官移植的潜在模型，自20世纪70年代以来，世界各国的科学家们一直在以异种嵌合体，如，绵羊-山羊嵌合体、大鼠-小鼠嵌合体等回答一些基础发育生物学问题。

06

线粒体DNA的双亲遗传（重大认知问题）

线粒体可以产生细胞正常运转所需的能量，包括精子和卵子中都有很多线粒体。通常情况下，精卵结合时，精子中只有核 DNA 进入卵细胞，这也就造成了每个人细胞中的线粒体 DNA，其实都遗传自母亲。一些时候，也有父亲的线粒体 DNA 进入卵细胞的情况，但在人体内会有一种化学标签标记来自父亲的线粒体并使之降解，所以通常所有人都认为，子代的线粒体 DNA 都是来自于母亲。

但是最近，研究人员已经发现至少有三个不同家族的十几个人，其细胞中的线粒体 DNA来源于父母双方。

07

长江白鲟

2020年国际学术期刊《整体环境科学》日前在线发布的一篇研究论文透露了一个噩耗：中国最大淡水鱼”长江白鲟被科学家证实已灭绝。

白鲟的怀卵量很大，体重35千克的个体怀卵量便可达到20万枚，因此在上世纪七十年代左右，白鲟的年捕获总量仍能稳定保持在25吨左右。捕捞压力并未对其种群数量产生严重打击。

然而，因为长江上出现的新事物——水坝，长江的生态平衡逐渐被打破。

大型水坝对于洄游鱼类的打击可谓是灾难性的。一方面，横亘江面的水坝们彻底挡住了白鲟、中华鲟、鲥鱼等鱼类的洄游产卵路线，将鱼群和产卵场分割成了坝上坝下两个互不相通的区域，将本就为数不多的白鲟群体进一步分散，而且大大缩减了产卵场的面积；另一方面，水坝蓄水等功能一定程度上也影响了如水温、水深等长江水文条件，进而对洄游鱼类的性腺发育等与产卵有关的体征造成了一定程度的抑制。

“人工养殖鱼类在经过多代繁衍后，不可避免会出现遗传多样性退化，需要补充优质的野生亲鱼改善种群，长江正是鱼类的天然种质资源库。以“四大家鱼”为例，它们通常生长四年才性成熟，连续禁渔十年，这些鱼类得以有二到三个世代的繁衍，种群数量才能够显著增加。长江生态系统的破坏、鱼类资源的减少，也与环境污染、保护与开发失衡等因素有关，要整体提升长江生态系统的健康指数，注定是一项系统工程，十年禁渔，也算是提供了一个综合治理的窗口期。

08

澳洲大火

讨论澳洲的火，有一个话题是绕不过去的，那就是气候变化。

科学家们的一个共识是，温室效应造成的极端气候，是这次澳洲大火如此凶猛、如此难以扑灭的重要原因。

从1950年以来，澳大利亚南部的气温升高了1.5摄氏度。2019年，是澳洲历史上最热、最干燥的年份。12月，澳洲的气温屡屡创下新高。12月16日，平均气温40.9度，打破2013年时40.3度的历史记录。仅仅一天以后，这个纪录又被大幅更新到了41.9度。在这样的气候环境下，草木变得极易燃烧，一点就着。很多草木因为失水枯死，起火的时候就成为了最好的燃料。

全球范围，这两年世界各地的大火并不少。西伯利亚、阿拉斯加、亚马逊雨林都被规模惊人的火海吞噬……

因此只有采取措施减少碳排放、改善地球的生态环境、延缓全球变暖的速度，把温度上升控制在一定的范围之内。才能在根本上杜绝此类火灾事件的发生。

09

非洲沙蝗

2020年2月，一场25年来最严重的蝗灾使非洲多国进入紧急状态。饥饿的蝗群在非洲兴风作浪之后，越过红海与波斯湾，从阿拉伯半岛进入伊朗、阿富汗、巴基斯坦和印度，距我国只有一步之遥。蝗虫大量吞食禾田，往往会引发严重的经济损失与粮食危机。

沙漠蝗虫是世界上最具破坏力的迁徙性害虫之一，具有高度的移动性，能对农作物，牧场和饲料等造成致命的破坏。一个典型的蝗群的密度可达1.5亿每平方公里，在风力的协助下一天之内可迁徙150公里。一平方公里的蝗群，一日之内可以消耗相当于大约35,000人口粮的食物。

沙漠蝗虫有散居型和聚集型两种型态，为非遗传多型性。散居型的蝗虫若虫和成虫在拥挤的环境中几小时内就会表现出聚集型化的行为，而孤立地饲养聚集型蝗虫(成虫)则需要经过一个或多个世代才能变回散居型。

所谓非遗传多样性，指的是具有相同基因的个体受不同环境因素的诱导而产生的个体间差异。

目前，控制沙漠蝗虫的主要方法的主要手段仍然是喷洒杀虫剂。然而长期大量生产和使用杀虫剂会导致蝗虫出现抗药性，反而为防治工作造成了越来越大的困难。此外，杀虫剂也造成了日趋严重的环境污染问题，破坏了生态系统的平衡。因此，利用自然界的（吃货）天敌来防治蝗虫的生物防治手段受到了越来越多的关注。除了家禽之外，自然界的其他鸟类也可以为治理蝗虫贡献出自己的力量。两栖类的动物也是进行生物防治的重要手段。两栖类动物可以有效控制包括稻蝗、稻飞虱、稻蝽、蝼蟀、蝼蛄、金龟子、斜纹夜蛾、白蚁、苍蝇、蚊子在内的多种害虫。

关于新高考中无论对于社会热点问题进行考查，最终的落脚点应是生物教材内容，但是随着核心素养的推进，新高考的考查形式和方向也发生着快速的变化，尤其是对于题目情景的设置，熟悉社会热点问题将有利于增加背景知识的储备，将对新类型考题拥有更好和更快的理解与思路。最后无论新高考是否进行考查，我们都应当加强关注，以更好地培养社会责任。

高考预测题：

2020年起源于东非的蝗灾使世界多国遭遇严重影响，邻国巴基斯坦计划从我国引入鸭子防治蝗灾。沙漠蝗虫有散居型和聚集型两种型态，为非遗传多型性。散居型的蝗虫若虫和成虫在拥挤的环境中几小时内就会表现出聚集型化的行为（所谓非遗传多样性，指的是具有相同基因的个体受不同环境因素的诱导而产生的个体间差异。）除了家禽之外，自然界的其他鸟类也可以为治理蝗虫贡献出自己的力量。两栖类的动物也是进行生物防治的重要手段。

回答下列问题：

（1）巴基斯坦地区蝗虫种群密度急增的直接因素主要是 ，调查蝗虫幼虫（跳蝻）种群密度常用 法，下列属于蝗虫种群基本特征的有 （填序号）。

①空间分布 ②迁入率 ③互利共生 ④物种丰富度 ⑤种群密度

（2）沙漠蝗虫两种型态是 ，如何让聚集型转化为散居型请简要写出实验思路 。

（3）题中鸭子治蝗体现了 价值，这种生物防治的优点有（至少答出两点） 。为了更好地防治沙漠蝗虫今后可采取那些措施 。

参考资料：

1、狐狸先森几点钟 肆虐美国一年多，感染6千万、致死过万人的猪流感，是怎么过去

2、PSY应用研究院非洲猪瘟流行病学特点、病理过程与解决思路

3、科研圈 2019诺贝尔生理学或医学奖公布：氧气如何决定我们的命运？

4、丁香学术 深度解析 2019 年诺贝尔生理学或医学奖：「HIF 通路」为何摘得桂冠？

5、不畏失败北京确诊：鼠疫——每个人都是易感人群

6、BioWorld 中科院创造出世界首例“猪猴同体”混合生物，出生一周内死亡！

7、果壳线粒体DNA也能遗传自父亲？教科书可不是这么写的啊

8、生命科学教育 对不起，以这种方式认识你

9、假装在纽约 你以为澳洲大火和你没有关系

10、外研社科学出版 沙蝗来袭！？吃货们表示：冲鸭～

11、生物竞赛新型冠状病毒是如何攻击人体细胞的

12、生命科学教育 新冠病毒的检测和生物教材中的技术是否一致？（学生必读）