高 1: 生物基礎で共通点を学ぶ

高校の理科では、物理基礎・化学基礎・生物基礎・地学基礎のうち 3 科目を学ぶのが基本です。「科学と人間生活」を含めて 2 科目を学ぶ形もあります。生物基礎は標準 2 単位で、1 年で学ぶなら授業は週 2 時間ほどです。学ぶ学年は、学校によって異なります。

内容は 3 つです。「生物の特徴」では、細胞、エネルギーと ATP、DNA と遺伝情報を学びます。「ヒトの体の調節」では、神経とホルモンによる調節と免疫を学びます。「生物の多様性と生態系」では、植生の移り変わりと生態系の保全を学びます。

最初の単元は、科目の導入と決められています。学習指導要領の解説は、顕微鏡で微生物・動物・植物・菌類を観察して比べ、どれも細胞からできていることに気付く活動を例に挙げています。肝臓やブロッコリーから DNA を取り出す実験も、例に挙がっています。

ニュースで聞く言葉も多く出てきます。食事の後に血糖濃度が元に戻るしくみ、花粉症や予防接種と免疫の関係、外来生物と生態系のバランスなどです。言葉の意味が分かると、ニュースの見え方が変わります。

生物基礎は、中学の理科の続きです。中 1 では生物の分類、中 2 では細胞のつくり、光合成と呼吸、刺激と反応を学びました。中 3 では、細胞分裂と生殖、遺伝の規則性、生物の進化、自然界のつり合いを学んでいます。

中 3 では、植物の根の先などで体細胞分裂を観察し、染色体が複製されて 2 つの細胞に分かれる順序を確かめました。生物基礎では、これを細胞周期として見直します。間期に DNA が複製され、分裂期に等しく分けられるので、どの細胞も同じ遺伝情報を持ちます。

顕微鏡の視野には、細胞周期のいろいろな段階の細胞が混ざって見えます。細胞がばらばらの時期に分裂しているなら、ある段階の細胞の数の割合は、その段階にかかる時間の割合とほぼ同じと考えられます。下の例のように、数えるだけで目に見えない時間を見積もれます。

中学で習った「遺伝子の本体は DNA」という一言も、大きく広がります。DNA の 2 本の鎖では、A と T、G と C の塩基が向かい合って結びつきます。この相補性があるので、片方の鎖をもとに、もう片方を正確に写し取れます。

生物基礎で最初に戸惑うのが、用語の多さです。学習指導要領は、用語の意味を数多く覚えることより、主要な概念の理解を重視するよう求めています。中心となる重要用語は 200〜250 語程度で、中学で学んだ用語も含みます。

背景には、用語が増えすぎたことへの反省があります。日本学術会議の 2017 年の報告によると、当時の教科書「生物」では、延べ 2,000 を超える用語が重要と指定されていました。学術会議は 2025 年に、高校の生物で学ぶ重要用語を 489 語に整理したリストを公表しています。

この報告は、生物が暗記科目ではないというメッセージを伝えることをねらいにしています。コツは、用語を 1 つずつ覚えるのではなく、矢印でつないだ図にすることです。例えば免疫なら「病原体が入る → 抗体がつくられる → 記憶細胞が残る → 2 度目は早く強く反応」とつなげます。

免疫の単元では、1 度かかった病気に 2 度目はかかりにくい理由を、抗体の量の変化のグラフで考えます。予防接種が効くしくみも、この 2 度目の反応(二次応答)で説明できます。グラフは、縦軸と横軸が何かを先に確かめる習慣をつけると読み違えません。