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体内環境の維持と免疫(知識)の問題

難易度 3共通テストレベル高校生物 体内環境の維持と免疫(知識)

次の文中の空欄 a・b に入る語句の組み合わせとして正しいものを、下のア〜カのうちから 1 つ選べ。

生まれつき胸腺をもたない系統のマウス X がある。マウス X の骨髄では、B 細胞やマクロファージなどの血球は正常につくられている。マウス X に、別の系統のマウスの皮膚を移植すると、移植した皮膚は( a )。また、マウス X にあるタンパク質を抗原として注射し、一定期間後に血液中のその抗原に対する抗体の量を調べると、同じ処理をした正常なマウスと比べて( b )。

ab
ア拒絶されずに生着する大きく増加している
イ正常なマウスと同様に拒絶されるほとんど変わらない
ウ拒絶されずに生着するほとんど変わらない
エ正常なマウスと同様に拒絶される著しく少ない
オ拒絶されずに生着する著しく少ない
カ正常なマウスと同様に拒絶される大きく増加している

この問題で使うもの

この問題を解けるようになるまで(5 技能)
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  1. 肺のはたらきと血液の循環
  2. 血液の成分と排出
  3. 体液と血液の成分・血液凝固
  4. 自然免疫
  5. 獲得免疫(体液性免疫・細胞性免疫)

ヒント

行き詰まったら、上から順に 1 つずつ開いてください。

ヒント 1

胸腺がどの細胞の分化・成熟の場であるかを思い出し、マウス X にどの免疫細胞が欠けているかを考えよう。

ヒント 2

移植片の拒絶反応は主にどの細胞による、どちらの獲得免疫で起こるか。また、B 細胞が抗体産生細胞に分化するにはどの細胞による活性化が必要か。

ヒント 3

マウス X には T 細胞がほとんどないので、キラー T 細胞による拒絶反応は起こらない。これで a の候補は絞れる。残りは、B 細胞があってもヘルパー T 細胞がいない場合に抗体産生がどうなるかを判断すればよい。

答えと解説

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オ

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解説を読む

【根拠となる事実】
T 細胞は骨髄でつくられたのち、胸腺で分化・成熟する。したがって胸腺をもたないマウス X には、成熟した T 細胞(キラー T 細胞・ヘルパー T 細胞)がほとんど存在しない。

【空欄 a】他個体(別系統)の皮膚を移植したときの拒絶反応は、移植片の細胞を非自己と認識したキラー T 細胞が移植片の細胞を直接攻撃する細胞性免疫によって起こる。マウス X にはキラー T 細胞がほとんどないので拒絶反応が起こらず、移植した皮膚は「拒絶されずに生着する」。

【空欄 b】体液性免疫では、樹状細胞などから抗原提示を受けて活性化したヘルパー T 細胞が、同じ抗原を認識した B 細胞を活性化する。活性化した B 細胞が増殖して抗体産生細胞(形質細胞)に分化し、抗体を放出する。マウス X では B 細胞自体は骨髄で正常につくられているが、B 細胞を活性化するヘルパー T 細胞がいないため、B 細胞は増殖・分化できず、抗体の量は正常なマウスと比べて「著しく少ない」。

よって、a=拒絶されずに生着する、b=著しく少ない の組み合わせのオが正解。

【ほかの選択肢】
・ア:a は正しいが、ヘルパー T 細胞がいないので抗体が増加することはなく、b が誤り。
・イ:拒絶反応はキラー T 細胞による細胞性免疫で起こるので a が誤り。また B 細胞の活性化にはヘルパー T 細胞が必要なので「ほとんど変わらない」という b も誤り。
・ウ:a は正しいが、「B 細胞が正常につくられているから抗体産生も正常」と考えるのは誤りで、b が誤り。
・エ:b は正しいが、T 細胞がないので拒絶反応は起こらず、a が誤り。
・カ:a・b ともに誤り。

別解

胸腺はT細胞が成熟する器官である。胸腺をもたないマウスXでは、T細胞(キラーT細胞・ヘルパーT細胞)が成熟できない。

a:他の系統のマウスの皮膚の移植片は、T細胞(主にキラーT細胞)による細胞性免疫で拒絶される。XにはキラーT細胞がないので、拒絶されずに生着する。

b:タンパク質抗原に対する抗体産生では、ヘルパーT細胞がB細胞の増殖・分化を促す。XにはヘルパーT細胞がないので、B細胞が正常でも抗体産生は著しく少ない。

選択肢の検討:
ア:aは正しいが、bが「大きく増加」で誤り。
イ:aが誤り。
ウ:aは正しいが、bが「ほとんど変わらない」で誤り。
エ:aが「拒絶される」で誤り。
オ:a・bともに正しい。
カ:a・bともに誤り。

答えはオ。

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