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Unterrichtsmaterialien in digitaler und in gedruckter Form
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Das komplette Material finden Sie hier:
Lehrbuch Biologie - Gesamtband Sekundarstufe I
School-Scout.de
Inhaltsverzeichnis
3
Inhaltsverzeichnis
Lebewesen bestehen aus Zellen 9
1.1 Die Zelle – Grundbaustein aller Lebewesen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10
Aufbau des Lichtmikroskops und seine Handhabung. . . . . . . . . . . . . . . . 11
Arbeitsmethoden:
Mikroskopieren . . 12
schuelerlexikon.de:
Elektronen-mikroskop. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13Mikropräparate und ihre Herstellung 14
Mosaik:
Bedeutung des Mikroskops für die Entdeckung der Zellen . . . . . . 15
Formenvielfalt und Größe von Zellen. 16Bau von Pflanzen- und Tierzelle . . . . . 17
Praktikum:
Mikroskopische Unter-suchungen von Zellen und Zellverbänden . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19
Lebensvorgänge der Zellen . . . . . . . . . 22
gewusst • gekonnt . . . . . . . . . . . . . . . 25summa summarum . . . . . . . . . . . . . . . 27
1.2 Vom Einzeller zum Vielzeller. . . . . . . . 29
Bau und Lebensweise einzelliger Tiere . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30Bau und Lebensweise einzelliger Grünalgen. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32Das „Augentierchen“ Euglena – Pflanze oder Tier? . . . . . . . . . . . . . . . . 33Einzeller – Kolonie –Vielzeller . . . . . . . 34Bau und Formenvielfalt der Algen . . . 35
Mosaik:
Kieselalgen . . . . . . . . . . . . . . . 36
Biologie im Alltag:
Bedeutung der Algen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37
gewusst • gekonnt . . . . . . . . . . . . . . . 39summa summarum . . . . . . . . . . . . . . . 40
Wirbellose Tiere in ihren Lebensräumen 41
2.1 Vielfalt wirbelloser Tiere . . . . . . . . . . . 42
Wirbellose Tiere – ein Überblick . . . . . 43
Projekt:
Wirbellose Tiere im Wald-boden, Wirbellose Tiere im Haus . . . . . 46
2.2 Ausgewählte Gruppen wirbelloser Tiere . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 52
Süßwasserpolyp – ein Hohltier. . . . . . . 53
Mosaik:
Korallen – farbenprächtige Hohltiere . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 54
Regenwurm – ein Ringelwurm. . . . . . . 55Vielfalt der Insekten . . . . . . . . . . . . . . . 59Spinnentiere . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 67Krebstiere . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 68Weichtiere . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 69Wirbellose Tiere als Parasiten. . . . . . . . 70
Arbeitsmethoden:
Vergleichen . . . . . . 71
gewusst • gekonnt . . . . . . . . . . . . . . . . 72summa summarum . . . . . . . . . . . . . . . . 74
Stoff- und Energiewechsel beim Menschen 75
3.1 Bestandteile der Nahrung und gesunde Ernährung . . . . . . . . . . . . . . . 76
Bestandteile der Nahrung – ein Überblick . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 77Nährstoffe und ihre Bedeutung. . . . . . 78Ergänzungsstoffe und ihre Bedeutung. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 81Lebensmittelzusatzstoffe . . . . . . . . . . . 84
Mosaik:
Genetisch veränderte Stoffe in Lebensmitteln – Segen oder Fluch? . 85
Praktikum:
Nachweis organischer Stoffe in Nahrungsmitteln . . . . . . . . . . 86
Nährstoffbedarf und Energiebedarf . . 90Gesunde Ernährung . . . . . . . . . . . . . . . 94Methoden zur Beurteilung der Körpermasse . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 96
Biologie im Alltag:
Verschiedene Diäten – eine Auswahl . . . . . . . . . . . . . 97
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Inhaltsverzeichnis
Ernährungsstörungen und Ess-Störungen. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 98
gewusst • gekonnt . . . . . . . . . . . . . . . 100summa summarum . . . . . . . . . . . . . . . 102
3.2 Stoffwechsel, Verdauung und Energiefreisetzung . . . . . . . . . . . . . . . 103
Ernährung und Stoffwechsel. . . . . . . . 104Verdauungsorgane – ein Überblick . . 105Verdauungsprozesse . . . . . . . . . . . . . . 106
Mosaik:
Wirkungsweise von Enzymen; Resorption der Grundnährstoffe . . . . 107
Praktikum:
Experimente zur Verdauung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 109
gewusst • gekonnt . . . . . . . . . . . . . . . 112summa summarum . . . . . . . . . . . . . . . 113
3.3 Atmung, Stofftransport und Ausscheidung. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 114
Atmung und Atmungsorgane. . . . . . . 115Gasaustausch in der Lunge . . . . . . . . . 117Hygiene und Erkrankungen der Atmungsorgane. . . . . . . . . . . . . . . 120Zusammensetzung des Blutes . . . . . . . 122
Mosaik:
Blutgerinnung und Wundverschluss . . . . . . . . . . . . . . . . . . 124
Biologie im Alltag:
Blutgruppen und Blutübertragung . . . . . . . . . . . . . . . . . 124
Mosaik:
Leistungen von K
ARL
L
ANDSTEINER
. . . . . . . . . . . . . . . . . . 127
Blutkreislauf im Überblick . . . . . . . . . . 128Bau und Funktionen der Blutgefäße . 129Das Herz und seine Leistung . . . . . . . . 131Herz- und Kreislauf-Erkrankungen und vorbeugende Maßnahmen . . . . . 133
Mosaik:
Übersicht über die wichtigsten Herz- und Kreislauf-Erkrankungen . . . 133
Biologie im Alltag:
Verschiedene Herzuntersuchungen . . . . . . . . . . . . . . 135
Ausscheidung und Ausscheidungs-organe . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 136
schuelerlexikon.de:
Erkrankungen der Nieren . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 138Stoff- und Energiewechsel – ein Überblick . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 141
gewusst • gekonnt . . . . . . . . . . . . . . . . 145summa summarum . . . . . . . . . . . . . . . . 147
Orientierung des Menschen und Regulation von Prozessen im Körper 149
4.1 Informationsaufnahme . . . . . . . . . . . . 150
Informationsaufnahme durch Sinneszellen. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 151
Praktikum:
Untersuchungen zu Sinnes
leistungen (Auswahl) . . . . . . . . . 154Das Auge – unser Lichtsinnesorgan . . . 158
Mosaik:
Bau und Funktion der Netzhaut . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 160
Biologie im Alltag:
Das räumliche Sehen; das Farbensehen; optische Täuschungen; Kontaktlinsen können Fehlsichtigkeit korrigieren . . . . . . . . . . 164
Schutz der Augen sowie ihre Gesundheit . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 167Das Ohr – unser Hörsinnesorgan . . . . . 169
Mosaik:
Schutz der Ohren und ihre Gesunderhaltung . . . . . . . . . . . . . . . . . 171
Bio-Klick:
Das Ohr und der Hörvorgang 172
Mosaik:
Weitere Sinnesorgane . . . . . . 174
Biologie im Alltag:
Bedeutung des Tastens für Blinde . . . . . . . . . . . . . . . . . 176
gewusst • gekonnt . . . . . . . . . . . . . . . . 177summa summarum . . . . . . . . . . . . . . . . 179
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Inhaltsverzeichnis
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4.2 Informationsverarbeitung im Zentralnervensystem. . . . . . . . . . . . . . 181
Teile des Nervensystems . . . . . . . . . . . 182
Mosaik:
Das vegetative Nervensystem 185
Reiz-Reaktions-Abläufe und Reflexe . 186
Mosaik:
Leben und Leistungen von P
AWLOW
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 189
Lernen und Gedächtnis . . . . . . . . . . . . 190Erkrankungen und Gesunderhaltung des Nervensystems . . . . . . . . . . . . . . . . 196
Mosaik:
Schlafphasen . . . . . . . . . . . . . 197
gewusst • gekonnt . . . . . . . . . . . . . . . 198summa summarum . . . . . . . . . . . . . . . 199
4.3 Regelung von Lebensprozessen durch Nerven und Hormone . . . . . . . . 200
Biologische Regelung . . . . . . . . . . . . . 201Das Hormonsystem . . . . . . . . . . . . . . . 203Regulation des Blutzuckerspiegels . . . 206
Mosaik:
Diabetes-Typen . . . . . . . . . . . 208
gewusst • gekonnt . . . . . . . . . . . . . . . 209summa summarum . . . . . . . . . . . . . . . 210
Sexualität, Fortpflanzung und Ent-wicklung des Menschen 211
5.1 Sexualität, Liebe und Partnerschaft . . 212
Sexualität und Pubertät. . . . . . . . . . . . 213Sexualität und Partnerschaft. . . . . . . . 215Bau, Funktionen und Hygiene der Geschlechtsorgane . . . . . . . . . . . . . . . . 218
gewusst • gekonnt . . . . . . . . . . . . . . . 222summa summarum . . . . . . . . . . . . . . . 223
5.2 Fortpflanzung und Entwicklung des Menschen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 224
Geschlechtsverkehr und Befruchtung. 225
Mosaik:
Geschlechtsverkehr . . . . . . . . 225
Schwangerschaft und vorgeburtliche Entwicklung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 226Die Geburt (Entbindung). . . . . . . . . . . 228Eltern, Kinder, Familie . . . . . . . . . . . . . 229
Biologie im Alltag:
Verhütungs-methoden . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 230
schuelerlexikon.de:
Überblick über Geschlechtskrankheiten und Aids. . . . 231
Biologie im Alltag:
Sexueller Miss-brauch; Sex in den Medien; Künstliche Befruchtung . . . . . . . . . . . . 232
gewusst • gekonnt . . . . . . . . . . . . . . . . 233summa summarum . . . . . . . . . . . . . . . . 234
Gesundheit und soziale Verantwortung 235
6.1 Infektionskrankheiten . . . . . . . . . . . . . 236
Entstehung und Verlauf vonInfektionkrankheiten . . . . . . . . . . . . . . 237
Mosaik:
Bakterien und Viren als Kranheitserreger; Pilze als Krank-heitserreger . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 239
Infektionskrankheiten – durch Bakterien verursacht. . . . . . . . . . . . . . . 241Infektionskrankheiten – durch Viren verursacht . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 244
Biologie im Alltag:
Vorbeugung von Infektionskrankheiten . . . . . . . . . . 247
Aids – erworbene Immunschwäche-krankheit . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 248Immunität und Immunisierung . . . . . . 250
Mosaik:
Menschenpocken – eine gefährliche Volksseuche; E
MIL
VON
B
EHRING
. . . . . . . . . . . . . . . . . . 253
Biologie im Alltag:
Organspende; Allergien . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 256
Bio-Klick:
R
OBERT
K
OCH
– Helfer der Menschheit . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 258
gewusst • gekonnt . . . . . . . . . . . . . . . . 259summa summarum . . . . . . . . . . . . . . . . 260
6.2 Gesundheit und Umwelt . . . . . . . . . . . 261
Drogen und ihre Wirkung im Körper . 262
Biologie im Alltag:
Künstlich herge-stellte Drogen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 267
Ursachen des Drogenkonsums, Vorbeugung und Hilfe . . . . . . . . . 268
Mosaik:
Medikamenten-missbrauch. . . . . . . . . . . . 269
Umwelteinwirkungen und Gesundheit. . . . . . . . 270
gewusst • gekonnt . . . . . 275summa summarum . . . . . 276
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Inhaltsverzeichnis
Stoff- und Energiewechsel bei Pflanzen, einigen Bakterien und Pilzen 277
7.1 Bau und Funktionen der Organe der Samenpflanzen . . . . . . . . . . . . . . . . . . 278
Vielfalt der Pflanzen . . . . . . . . . . . . . . 279
Arbeitsmethoden:
Bestimmen . . . . . . 280Gruppen von Algen und Pflanzen – ein Überblick . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 282Organe der Samenpflanzen – ein Überblick . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 283Bau und Funktionen der Wurzel. . . . . 284
Mosaik:
Bedeutung von Wasser, Kohlen-stoffdioxid und Mineralstoffen; Mineralstoffe und ihre Aufnahme . . . 286
Bau und Funktionen der Sprossachse . 291
Mosaik:
Dickenwachstum von Sprossachsen. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 297
Bau und Funktionen des Laubblattes . 298
Mosaik:
Tagesverlauf der Transpirati-on; Metamorphosen (Umwandlungen) der Pflanzenorgane . . . . . . . . . . . . . . . 302
Angepasstheit der Pflanzen an unterschiedliche Lebensräume . . . . . . 306
gewusst • gekonnt . . . . . . . . . . . . . . . 308summa summarum . . . . . . . . . . . . . . . 310
7.2 Stoff- und Energiewechsel der Pflanzen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 312
Ernährungsweisen . . . . . . . . . . . . . . . . 313Bildung körpereigener organischer Stoffe bei Pflanzen durch Fotosynthese . . . . . . . . . . . . . . . . . 314
Mosaik:
Jodprobe nach J
ULIUS
S
ACHS
; Teilreaktionen beim Ablauf der Fotosynthese . . . . . . . . . . . . . . . . . 317
Arbeitsmethoden:
Experimen-tieren . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 320
Biologie im Alltag:
Beeinflussung der Fotosynthese in Gewächshäusern; Auswirkungen von Luftverunreini-gungen auf die Fotosynthese . . . . 322
Bedeutung der Fotosynthese fürdas Leben auf der Erde . . . . . . . . . 326Die Atmung der Pflanzen . . . . . . . 328
Biologie im Alltag:
Beeinflussungder Atmung in Lagerräumen . . . . . . . . 331
Stoff- und Energiewechsel bei Pflanzen – ein Überblick. . . . . . . . . . . . 332
Mosaik:
P
RIESTLEY
und sein Experiment 334
gewusst • gekonnt . . . . . . . . . . . . . . . . 335summa summarum . . . . . . . . . . . . . . . . 337
7.3 Lebensprozesse bei den meisten Bakterien und Pilzen. . . . . . . . . . . . . . . 339
Aufbau körpereigener Stoffe bei einigen Bakterien und Pilzen . . . . . . . . 340Atmung und Gärung bei einigen Bakterien und Pilzen. . . . . . . . . . . . . . . 341Fäulnis und Verwesung durch Bakterien und einige Pilze . . . . . . . . . . 344
Mosaik:
Zersetzung der Waldstreu . . . 346
Ökologische Bedeutung der Stoffabbauprozesse . . . . . . . . . . . . 348
gewusst • gekonnt . . . . . . . . . . . . . . . . 349summa summarum . . . . . . . . . . . . . . . . 350
Beziehungen der Organis-men im Ökosystem 351
8.1 Der Wald als terrestrisches Ökosystem. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 352
Ökosystem als Einheit von Biotop und Biozönose. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 353
Mosaik:
Weitere Ökosysteme. . . . . . . . 358
Schichtung des Waldes und seine Struktur . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 359Moose – Wasser speichernde Organismen. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 362
Mosaik:
Fortpflanzung der Moose . . . 363Farne – Organismen der Krautschicht . 364Mosaik: Fortpflanzung der Farne; Pilze – Organismen der Kraut- und Bodenschicht . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 365Beziehungen zwischen abiotischen Faktoren und Pflanzen im Wald . . . . . 367Beziehungen zwischen abiotischen Faktoren und Tieren im Wald . . . . . . . 374Mosaik: Wasser als abiotischer Faktor für Tiere . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 376
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Inhaltsverzeichnis 7
Praktikum: Untersuchungen von Faktoren im Waldökosystem – eine Auswahl . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 377Beziehungen zwischen Organismen im Ökosystem. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 382Mosaik: Tierstaat – eine Form der innerartlichen Beziehungen von Lebewesen. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 384gewusst • gekonnt . . . . . . . . . . . . . . . 391summa summarum . . . . . . . . . . . . . . . 393
8.2 Stoffkreisläufe und Energiefluss im Ökosystem . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 395Nahrungsbeziehungen im Ökosystem 396Stoffkreislauf im Ökosystem . . . . . . . . 398Energiefluss im Ökosystem . . . . . . . . . 401Relative Stabilität des Ökosystems . . . 403Bio-Klick: Nahrungsaufnahme von Störchen, Entwicklung einer Elch- und Wolfspopulation. . . . . . . . . . . . . . 404Mosaik: Besonderheiten der Wechsel-beziehungen in einem Getreidefeld. . 410Projekt: Der See als Ökosystem . . . . . . 411gewusst • gekonnt . . . . . . . . . . . . . . . 418summa summarum . . . . . . . . . . . . . . . 419
8.3 Erhaltung und Schutz von Ökosystemen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 420Gefahren, die der Umwelt drohen . . . 421Maßnahmen zum Schutz der Umwelt 426Mosaik: Naturschutzkategorien . . . . . 427gewusst • gekonnt . . . . . . . . . . . . . . . 429summa summarum . . . . . . . . . . . . . . . 430
Genetik 431
9.1 Grundlagen der Vererbung und Weiter-gabe der Erbinformation. . . . . . . . . . . 432Merkmale von Lebewesen. . . . . . . . . . 433Zelluläre und molekulare Grundlagen der Vererbung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 435Mosaik: Die Bedeutung des Zellkerns für die Vererbung; Weitere zelluläre Grundlagen der Genetik;
Vom Gen zum Merkmal; Ablauf der Eiweißsynthese (Schema) . . . . . . . . . . . 436Weitergabe der Erbinformation . . . . . 446gewusst • gekonnt . . . . . . . . . . . . . . . . 452summa summarum . . . . . . . . . . . . . . . . 453
9.2 Vererbungsregeln und Merkmals-änderungen. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 454MENDEL und Regeln der Vererbung . . . 455Mosaik: Kreuzungsschema zum intermediären Erbgang; Kreuzungs-schema zur 3. mendelschen Regel . . . . 460Biologie im Alltag: Neukombination der Erbanlagen und ihre Nutzung. . . . 462Beispiele für einfache Vererbungs-schemata . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 464Mosaik: Weitere Vererbungsvorgänge 465Mutationen – erbliche Veränderungen der Organismen, ihre Ursachen und Bedeutung. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 467Modifikationen – umweltbedingte Veränderungen der Organismen und ihre Bedeutung . . . . . . . . . . . . . . . 470Bio-Klick: Merkmale sind veränderlich – Modifikationen am Computer . . . . . . . 472gewusst • gekonnt . . . . . . . . . . . . . . . . 474summa summarum . . . . . . . . . . . . . . . . 476
9.3 Genetisch bedingte Krankheiten und Gentechnik . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 478Genetisch bedingte Krankheiten beim Menschen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 479Mosaik: Die Bluterkrankheit . . . . . . . . 481Humangenetische Beratung und ethische Probleme. . . . . . . . . . . . . . . . . 482Mosaik: Methoden humangenetischer Forschung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 484Ergebnisse, Nutzen und Risiken der Gentechnologie, insbesondere der Gentechnik . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 485gewusst • gekonnt . . . . . . . . . . . . . . . . 491summa summarum . . . . . . . . . . . . . . . . 492
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8 Inhaltsverzeichnis
Evolution 493
10.1 Stammesgeschichte der Lebewesen. . 494Entstehung und Bedeutung der Fossilien . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 495Brückentiere und lebende Fossilien . . 498Mosaik: Ausgestorbener Quasten-flosser . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 500Die Entwicklung der Organismen . . . . 502Mosaik: Experimentieranordnung nach MILLER . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 503Saurier – Kriechtiere vergangener Erdzeitalter. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 508gewusst • gekonnt . . . . . . . . . . . . . . . 510summa summarum . . . . . . . . . . . . . . . 512
10.2 Evolutionstheorien, Evolutions-faktoren und Evolutionsrichtungen . . 513Evolutionstheorien – ein Überblick. . . 514Mosaik: HAECKEL – ein Wissenschaftler, der die Abstammungslehre weiter verbreitete . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 519Evolutionsfaktoren . . . . . . . . . . . . . . . 521Mosaik: Auf den Galapagosinseln lebende Finkenarten; Formen der Isolation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 525Evolutionsrichtungen und Evolutions-tendenzen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 527Mosaik: Blutgefäßsysteme; Blutge-fäße der Wirbeltiere; Rückbildungen und rudimentäre Organe; Homologe Organe und Homologisierung; Analogie und Konvergenz. . . . . . . . . . . . . . . . . . 529Darstellung von Verwandtschaftsbe-ziehungen mittels Stammbäumen . . . 536gewusst • gekonnt . . . . . . . . . . . . . . . 539summa summarum . . . . . . . . . . . . . . . 541
10.3 Evolution des Menschen . . . . . . . . . . . 543Körperlicher Vergleich von Menschenaffen und Mensch . . . . . . . . 544Ausgestorbene Menschenartige . . . . . 547Zusammenhänge zwischen biolo-gischer und kultureller Evolution . . . . 556
Variabilität beim Menschen der Gegenwart. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 557Mosaik: Vorfahren der Indianer. . . . . . 557gewusst • gekonnt . . . . . . . . . . . . . . . . 560summa summarum . . . . . . . . . . . . . . . . 562
Anhang . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 564Tätigkeiten im Biologieunterricht . . . . 564Experimentiergeräte –eine Auswahl. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 566Gefahrstoffsymbole . . . . . . . . . . . . . . . 568Grundregeln zur Sicherheit beim biochemischen Experimentieren . . . . . 569
Register . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 570Bildquellenverzeichnis . . . . . . . . . . . . . 576
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