生物の学習分野はなにがある？

はじめに

爬虫類を飼育していると、遺伝子、細胞分化、自然環境などの科学的背景に関心を持つ方も多いのではないでしょうか。本記事では、生物学に関する学習分野を、高校および大学レベルでどのように分類できるのかを解説します。

高校で学ぶ生物学の体系

日本の高等学校における生物学の履修内容は、時代によって異なります。2022年度以降の学習指導要領では、

生物基礎：共通必履修科目
生物：選択科目（旧・生物ⅠおよびⅡを統合）

一方、筆者が履修した世代（旧課程）では以下のような構成でした。

生物基礎：共通科目。メンデルの法則や簡単な遺伝子発現などを学習。
生物Ⅰ：遺伝子、発生、行動、生態など基礎的な分野。
生物Ⅱ：進化、生命の起源、代謝、免疫などより専門的な分野。

生物Ⅰの主な学習内容

単元	主な内容
遺伝子とその働き（発展）	オペロン説、遺伝子工学、PCR法など
生殖と発生	有性・無性生殖、個体発生（ウニ・カエルなど）
行動と神経	動物の行動、反射、脳、感覚器官
植物の反応	植物ホルモン、屈性、光周性
生態系と環境	群集、生物群集、環境変化への応答

生物Ⅱの主な学習内容

単元	主な内容
進化と系統	遺伝的浮動、分子進化、共通祖先の概念
生命の起源	化学進化説、ミラーの実験など
細胞とエネルギー	呼吸、光合成、代謝経路の詳細
個体と環境	内分泌、免疫系、神経伝達などの分子機構
分子生物学的技法	電気泳動、ゲル分析、プラスミド操作など

大学で学ぶ生物学の分野

大学では、上記の学習内容がさらに専門的・体系的に発展します。以下のように分類できます。

基礎生物学

細胞生物学
分子生物学
遺伝学
発生生物学
生理学

応用・工学系

バイオテクノロジー
合成生物学
バイオインフォマティクス
生物工学

生態・進化系

生態学
進化生物学
保全生物学
分類学
動物行動学

医療・生命科学系

免疫学
神経科学
薬理学
病理学
法医学

農学・環境・動物医療系

作物学
畜産学
園芸学
昆虫学
水産資源学

環境要因と遺伝のアプローチの違い

生物学の研究分野によって、環境要因や遺伝要因の扱い方に大きな違いがあります。

遺伝学：再現性と統計的因果関係を重視し、環境は一定条件下に固定して研究されます。
環境生物学：環境変動自体を研究対象とし、環境ストレスに対する生物の応答を観察・分析します。

同じ「多因性形質」でも、遺伝学ではポリジェネリック（polygenic）とされ、主に複数の遺伝子による影響が重視されます。一方、環境生物学ではマルチファクトリアル（multifactorial）と呼ばれ、遺伝子に加えて環境因子が明確に影響している場合に用いられます。マルチファクトリアルであるならばその影響を与えた環境因子を明示する必要があります。