生物

生物の正しい勉強法

入試で必要とされる生物の学力

生物を単なる“暗記科目”だと思っている人はいませんか？ もしそう思っている人がいたら、この機会に考えを改めましょう。大学入試における生物では、次のような能力が総合的に問われます。

生物の入試問題は、「知識」が問われる問題と「考察」を要する問題とに大きく分けられます。難関大学においては、必ず出題される知識問題で確実に得点したうえで、難関大学ほど出題割合が高まる実験考察問題でどれだけ得点を積み重ねられるかが勝負の分かれ目になります。

生物が苦手な人に話を聞くと、知識はだいたい覚えているけど考察になると苦手……という声を耳にします。このような人たちは、考察問題に慣れなきゃいけない＝入試問題をたくさん解かなければいけない……と思いがちですが、本当にそれでよいのでしょうか。考察問題を解くためにまず必要なことは知識を“深く”“正しく”理解していくことです。

次の問題は、2020年度京都大学での出題例です。

生物問題　Ⅰ

（B）放射線や化学物質などはDNA損傷を引き起こし，突然変異の要因となる。そのため，細胞にはDNAの損傷を修復する機構が備わっている。DNA損傷の1つに，シトシン（C）が化学変化してウラシル（U）となるものがある。この損傷は，主に塩基除去過程を経て修復されることが知られている。この過程を図3に示す。まずウラシルがグリコシラーゼという酵素により除去された後，残ったデオキシリボースの5’側および3’側のリン酸基の結合がAPエンドヌクレアーゼなどにより切断される。その後，相補鎖を利用した反応によって，除去された部位に正しいヌクレオチドが挿入され，正常な塩基対へと修復される。

このウラシルの塩基除去修復に関連する実験を行うために，まず，以下に示す塩基配列のように5’末端側から21番目にウラシルをもつ39塩基長のDNAを合成し，5’末端を放射性同位体で標識した（★印）。

次に，ウラシルと向き合う塩基以外は，上記の標識DNAとすべて相補的になるDNAを合成し，標識DNAと合わせて下記の2本鎖DNAを作製した。

この2本鎖DNAを用い，次の2つの実験を行った。（実験2は今回の掲載では省略）

実験1：2本鎖DNAに損傷塩基部分を除去する関連タンパク質（グリコシラーゼ，APエンドヌクレアーゼなど）と除去部位の修復を行うタンパク質A，タンパク質B，および化合物Zを異なる組み合せで加え，さらに酵素反応に必要なATPを加えた5種類の試料を用意し，37℃で1時間反応を行った。反応後，各試料中のDNAを1本鎖にして電気泳動を行い，5’末端の放射性同位体標識（★）を利用して検出した結果を模式図にしたものが図4である。図4中の＋は，タンパク質または化合物が試料中に含まれることを，－は含まれないことを意味する。

問 6　タンパク質Aとタンパク質Bとして最も適切なものを，次の（あ）～（お）から1つずつ選び，それぞれ解答欄A1とB1に記せ。また，それらのはたらきを，それぞれ解答欄A2とB2の枠（11.2×2.1cm）の範囲内で記せ。
（あ）　DNAポリメラーゼ
（い）　DNAヘリカーゼ
（う）　DNAリガーゼ
（え）　RNAポリメラーゼ　
（お）　ヒストン

問7　化合物Zとして最も適切なものを，次の（あ）～（き）より1つ選び，解答欄に記せ。
（あ）　デオキシアデノシン三リン酸　
（い）　デオキシシチジン三リン酸
（う）　デオキシグアノシン三リン酸　
（え）　デオキシチミジン三リン酸
（お）　シチジン三リン酸　
（か）　グアノシン三リン酸　
（き）　ウリジン三リン酸

この問題は「DNAの損傷を修復する機構」に関する考察問題です。難関大学ほど、このような初見の内容に関して考察・思考していく問題が多くなりますが、初見の内容ほど、問題のなかで丁寧に仕組みが説明されています。そこからわかることを自分なりの言葉や図で書き出しながら整理することが、生物学習の基本です。実際にリード文と図3までで、次のことがわかります。

すなわち、続けて紹介される実験1は、step2に関する仕組みを明らかにしようとしているのです。このように問題文を丁寧に読み、実験の目的を明確にしたうえで具体的な実験内容に入ることで、何を明らかにするためにやっているのかを考えながら読み進めることができるようになります。では、続きを見て、実験で使う物質についても確認してみましょう。

このうえで、図4から実験結果を確認のうえ考察していきます。ここでのポイントは、実験を比較する際は条件が一つ異なるものどうしで比較することです。

ここで解答に入る際のポイントは、各物質のはたらきを正確に理解できていたかです。問6の選択肢にあるDNAポリメラーゼのはたらきを、「DNA複製で新しいDNA鎖を合成する酵素」のような中途半端な理解ではなく、「短いヌクレオチド鎖の3’末端の炭素に、デオキシリボヌクレオシド三リン酸を結合させる（このとき、2つのリン酸が切り離されエネルギー源になる）。」のように正しく理解していれば、タンパク質AがDNAポリメラーゼ、化合物Zがデオキシシチジン三リン酸であることを迷わず解答できたでしょう。いかがでしょうか。繰り返しになりますが、基本知識の正確な理解こそが考察問題を解くための武器になるのです。

生物学習のコツ

① 知識の整理

生物学習の基盤となるのは知識の正確な理解です。知識を「ただ覚える」のではなく「理解して覚える」ことを意識しましょう。ここでいう理解とは、自分で言葉や図を用いて説明できるレベルを意識することが大切です。そのための学習として次のような方法が効果的です。

② 記述力の向上

いわゆる「論述対策」は難関大学で頻出かつ生物特有の出題形式とも言えます。論述では「理論的に筋の通った文章が書けているか」、「要点をおさえて簡潔にまとめられているか」の二点が大きなポイントです。論述問題は、知識論述（ex．○○について説明せよ）と、考察内容に関する論述の大きく二種類に分けられますが、まずは知識論述の基盤になる学習方法として、次のようなことを意識しましょう。

③ 読解力・考察力の向上

基礎知識の正確な理解を元に、入試問題の演習を通してこれらの力を鍛えます。しかし、ただやみくもに演習をしても力は伸びません。次のような意識で問題演習に取りくみましょう。

加えて、復習時に意識すべきポイントは、「一つひとつの実験操作にどのような意味・目的があるのかを明確にする」、「実験全体から考えられる結論または仮説の言語化・図式化」、「実験全体の目的がどのような流れで達成できたのかを説明できるようにする」の三点です。これらを繰り返すことで、実験考察に対する論理的思考力を鍛えることができ、初見の実験内容に対しても的確に考察できる力が養われます。