大学入学共通テスト(理科) 過去問
令和5年度(2023年度)追・再試験
問114 (生物(第1問) 問2)
問題文
個体を構成する様々な細胞は、(a)生体膜に存在するタンパク質を介して情報を受け取り、体内環境を維持する。例えば免疫細胞は、体内に侵入した(b)異物を認識し、排除する。特定の免疫細胞は、異物に含まれるタンパク質の断片と(c)MHC分子(MHC抗原)との複合体を認識して、その異物に特異的な情報を受け取る。
下線部(b)に関連して、病原体などを危険な異物として識別する仕組みは、適切な免疫応答に役立つ。例えば、抗原を提示する細胞は、一部の病原体が産生する物質Mを受容体Nで認識すると活性化して、シグナル分子Pを多く分泌する。病原体の抗原を提示されたT細胞は、このシグナル分子Pにより、強く活性化される。この事実に基づき、危険な異物を識別する仕組みを調べるため、実験1・実験2を行った。実験1・実験2の結果から導かれる、異物に対する免疫応答に関する考察として適当でないものを、後の選択肢のうちから一つ選べ。
実験1
病原体でない異物に含まれるタンパク質Qを、マウスXに注射した。その2週間後、マウスXの血清中に、タンパク質Qに対する抗体が検出された。
実験2
タンパク質Qに加えて、物質MをマウスXと同系統のマウスYに注射した。その2週間後、マウスYの血清中に、実験1を行ったときより大量の、タンパク質Qに対する抗体が検出された。
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問題
大学入学共通テスト(理科)試験 令和5年度(2023年度)追・再試験 問114(生物(第1問) 問2) (訂正依頼・報告はこちら)
個体を構成する様々な細胞は、(a)生体膜に存在するタンパク質を介して情報を受け取り、体内環境を維持する。例えば免疫細胞は、体内に侵入した(b)異物を認識し、排除する。特定の免疫細胞は、異物に含まれるタンパク質の断片と(c)MHC分子(MHC抗原)との複合体を認識して、その異物に特異的な情報を受け取る。
下線部(b)に関連して、病原体などを危険な異物として識別する仕組みは、適切な免疫応答に役立つ。例えば、抗原を提示する細胞は、一部の病原体が産生する物質Mを受容体Nで認識すると活性化して、シグナル分子Pを多く分泌する。病原体の抗原を提示されたT細胞は、このシグナル分子Pにより、強く活性化される。この事実に基づき、危険な異物を識別する仕組みを調べるため、実験1・実験2を行った。実験1・実験2の結果から導かれる、異物に対する免疫応答に関する考察として適当でないものを、後の選択肢のうちから一つ選べ。
実験1
病原体でない異物に含まれるタンパク質Qを、マウスXに注射した。その2週間後、マウスXの血清中に、タンパク質Qに対する抗体が検出された。
実験2
タンパク質Qに加えて、物質MをマウスXと同系統のマウスYに注射した。その2週間後、マウスYの血清中に、実験1を行ったときより大量の、タンパク質Qに対する抗体が検出された。
- 抗体産生細胞(形質細胞)は、病原体でない異物に含まれるタンパク質に対しても抗体をつくることができる。
- T細胞は、MHC分子に結合した、病原体でない異物に含まれるタンパク質の断片もT細胞受容体(抗原受容体)で認識することができる。
- 物質Mは、マウスから大量の抗体を得たいときに、利用可能である。
- 樹状細胞は、MHC分子上にタンパク質Qの断片を提示することができない。
- 実験1よりも実験2で検出された抗体が多かったのは、実験2では樹状細胞がシグナル分子Pを多く分泌したからである。
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この過去問の解説 (2件)
01
免疫系における、シグナル分子の働きを考察する問題です。丁寧な誘導がついているので、それに従えば答えにたどり着きます。
実験1より、病原体でないタンパク質Qに対して抗体を産生してるので正しいです。
T細胞は独自の受容体でMHC分子に結合したタンパク質を認識できます。これは正しいです。
実験2において、物質Mを与えた事により、多くの抗体を得られたので正しいです。
これは、今回の問題から読み取れません。誤りです。
シグナル分子Pによる活性化の考察として、これは正しいです。
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02
実験1では、病原体ではないタンパク質を注射することで抗体が作られました。つまり、樹状細胞などの抗原提示細胞がQを取り込み、タンパク質断片とMHC分子との複合体を認識して、T細胞が活性化したと考えられます。逆に、タンパク質断片とMHC分子との複合体が提示ができない場合、T細胞は活性化しないといえます。そのため、「樹状細胞は、MHC分子上にタンパク質Qの断片を提示することができない。」は誤りです。
実験1の結果から、タンパク質に対しても抗体をつくることができているため正しいです。
実験2より、物質Mが樹状細胞を活性化し、シグナル分子Pを多く分泌することで、T細胞が強く活性化していることが分かります。結果として、抗体が大量に産生されました。そのため、正しいです。
問題文の通りであり、正しいです。
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