体内環境の維持と免疫の問題
あるマウスに抗原 A を 1 回目として注射し(0 日目)、30 日目に同じ抗原 A を 2 回目として注射した。血液中の抗原 A に対する抗体の濃度(相対値)を調べたところ、次の表のようになった。
| 1 回目の注射からの日数(日) | 0 | 5 | 10 | 15 | 20 | 30 | 33 | 37 | 45 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 抗体の濃度(相対値) | 0 | 2 | 10 | 6 | 2 | 1 | 50 | 200 | 120 |
この期間に、抗体の濃度が最も大きくなったのは 1 回目の注射のあとでは 10 日目、2 回目の注射のあとでは 37 日目であったとする。
2 回目の注射のあとの応答(二次応答)での抗体の濃度の最大値は、1 回目の注射のあとの応答(一次応答)での抗体の濃度の最大値の何倍か。
この問題で使うもの
- 一次応答と二次応答(説明と入口の問題)
この問題を解けるようになるまで(7 技能)
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右端(太枠)がこの問題で使う技能です。左へドラッグすると、さらに前の前提をさかのぼれます。技能を押すと、そこまでの道筋が光ります。
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
技能「一次応答と二次応答」を使います。表を、1 回目の注射のあと(30 日目より前)と 2 回目の注射のあと(30 日目より後)に分けて考えましょう。
ヒント 2
一次応答の最大値と二次応答の最大値をそれぞれ表から読み取り、(二次応答の最大値)÷(一次応答の最大値)を計算します。
ヒント 3
一次応答の最大値は 10 日目の 10 です。二次応答の最大値を 33〜45 日目の値から探しましょう。
答えと解説
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解説を読む
手順 1: 一次応答と二次応答の範囲を分ける。
1 回目の注射(0 日目)から 2 回目の注射(30 日目)の前までが一次応答、2 回目の注射のあと(30 日目より後)が二次応答である。
手順 2: それぞれの最大値を表から読む。
- 一次応答(0〜20 日目): 濃度は と変化し、最大値は 10 日目の である。
- 二次応答(33〜45 日目): 濃度は と変化し、最大値は 37 日目の である。
手順 3: 比を求める。
よって、二次応答の最大値は一次応答の最大値の 倍である。
二次応答では、1 回目の注射のときにできた記憶細胞(記憶 B 細胞など)がすぐに増殖して形質細胞になるため、一次応答よりも速く(注射から 7 日で最大)、多量の抗体がつくられる。表でも、一次応答では最大になるまで 10 日かかったのに対し、二次応答では 2 回目の注射から 7 日で最大になり、濃度もずっと大きくなっていることが読み取れる。
別解
一次応答の抗体濃度の最大値は 10 日目の 。二次応答の最大値は 37 日目の 。倍率は 倍。