20 pages

M12/4/BIOLO/HP2/ENG/TZ1/XX

Thursday 17 May 2012 (afternoon)

BIOLOGYHIGHER LEVELPAPER 2

INSTRUCTIONS TO CANDIDATES

• Write your session number in the boxes above.• Do not open this examination paper until instructed to do so.• Section A: answer all questions.• Section B: answer two questions.• Write your answers in the boxes provided.• A calculator is required for this paper. • The maximum mark for this examination paper is [72 marks].

2 hours 15 minutes

Candidate session number

0 0

© International Baccalaureate Organization 2012

Examination code

2 2 1 2 – 6 0 0 8

0120

22126008

–2– M12/4/BIOLO/HP2/ENG/TZ1/XX

SECTION A

Answer all questions. Write your answers in the boxes provided.

1. Bottlenose dolphins (Tursiops truncatus) inhabit almost all tropical and temperate oceansbetween45Nand45S.Overatwo-yearperiod,aerialsurveyswerecarriedouttoinvestigatethe seasonaldistributionof theseanimalsalong themid-Atlanticandeasterncoastalwatersof theUSA. Sightingswererecordedusingaglobalpositioningsystem(GPS)whileflyinginaregularpatternwithinapproximately65kmoftheshore.Atotalof12760dolphinsweresightedoverthetwo-yearperiodandthedataaresummarizedinthechartbelow.

Eachbarcorrespondstoasinglesurveyandthelengthofthebarcorrespondstothetotalnumberof bottlenose dolphins counted in that survey. The circleswith numbers indicate numbersofdolphins.

[Source:adaptedfromLeighG.Torres,WilliamA.McLellan,ErinMeagherandD.AnnPabst(2005)‘Seasonaldistributionandrelativeabundanceofbottlenosedolphins,Tursiops truncatus,alongtheUSmid-AtlanticCoast.’

Journal of Cetacean Research and Management,7(2),pp.153–161.]

(This question continues on the following page)

1 December

1 March

1 June

1 September

Autumn

Summer Spring

Winter25002000

10001500

500

0220

–3–

Turn over

M12/4/BIOLO/HP2/ENG/TZ1/XX

(Question 1 continued)

(a) Statethelargestnumberofdolphinscountedinasinglesurvey. [1]

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(b) Calculatethemeannumberofdolphinscountedpersurveyforthewinterseason. [1]

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(c) Comparethedataforthedolphinpopulationsinwinterandsummer. [2]

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0320

–4– M12/4/BIOLO/HP2/ENG/TZ1/XX

(Question 1 continued)

Aspartofthesamestudy,coastalaerialsurveyswerecarriedoutoverthesametimeperiodbyflyingparalleltothecoastapproximately500moffshore.Thediagrambelowshowsamapofthesectionofcoastsurveyed.Thebargraphshowstheseasonaldataforsummerandwinteratthecorrespondinglatitudes(N).Atotalof5431bottlenosedolphinsweresightedduringthesesurveys.

Key: summer winter

Latitude/ N

36.636.436.236.035.835.635.435.235.034.834.634.434.2

0 100 200 300 400 500 600Meannumberofdolphinscounted

persurvey

[Source:adaptedfromLeighG.Torres,WilliamA.McLellan,ErinMeagherandD.AnnPabst(2005)‘Seasonaldistributionandrelativeabundanceofbottlenosedolphins,Tursiops truncatus,alongtheUSmid-AtlanticCoast.’

Journal of Cetacean Research and Management,7(2),pp.153–161.]

(d) (i) Comparethedistributionofdolphinsinsummerandwinter. [2]

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Cape Lookout 34.6 N

Cape Hatteras 35.2 N

North Atlantic Sea

Land

0420

–5–

Turn over

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(Question 1 continued)

(ii) Suggestonereasonforthedifferencesindistribution. [1]

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0520

–6– M12/4/BIOLO/HP2/ENG/TZ1/XX

(Question 1 continued)

Inadifferentstudy,researchersinvestigatedtheroleofwatertemperatureasapossiblefactorinthedistributionofbottlenosedolphins.Therateofmetabolism(measuredastherateofoxygenuptakeperunitmass)offivecaptiveadultswasmeasuredunderarangeofwatertemperatures.The rateofmetabolismwas found to increasesignificantlywhen thewater temperature fellbelow a certain value known as the lowest critical water temperature (LCTw). Below thistemperaturethebodyusesmoreenergytocombatthecoolingeffectofthesurroundingwater.Thedatafortheseanimalsaresummarizedbelow.

Animal Sex Age / years Mass / kg LCTw /°C

1 male 27 177.3 7.8

2 male 24 191.4 5.7

3 male 26 219.7 5.6

4 male 14 187.0 5.5

5 female 33 178.2 10.6

AdaptedwithpermissionfromL.C.YeatesandD.S.Houser(2008)‘Thermaltoleranceinbottlenosedolphins(Tursiops truncatus).’Journal of

Experimental Biology,211,pp.3249–3257,Table1.doi:10.1242/jeb.020610:TheJournalofExperimentalBiology:jeb.biologists.org

ThegraphbelowsummarizestherelationshipbetweenLCTwandbodymass.

LCT w/°C

11

10

9

8

7

6

5

4160 170 180 190 200 210 220 230

Mass/kg

[AdaptedwithpermissionfromL.C.YeatesandD.S.Houser(2008)‘Thermaltoleranceinbottlenosedolphins(Tursiops truncatus).’

Journal of Experimental Biology,211,pp.3249–3257,Figure4.doi:10.1242/jeb.020610:TheJournalofExperimentalBiology:jeb.biologists.org.]

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0620

–7–

Turn over

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(Question 1 continued)

(e) OutlinetherelationshipbetweenbodymassandLCTwformaledolphins. [2]

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(f) SuggestonereasonforthehighLCTwmeasuredforthefemaledolphin. [1]

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(g) Evaluatethehypothesisthatwatertemperaturedeterminestherangeanddistributionofbottlenosedolphinsinthewild. [2]

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(This question continues on the following page)

0720

–8– M12/4/BIOLO/HP2/ENG/TZ1/XX

(Question 1 continued)

(h) Explainhowan increase inwater temperaturedue toglobalwarmingcouldaffect thedistributionofbottlenosedolphinsalongtheeasterncoastoftheUSA. [2]

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(i) Suggesthowresearchintotherangeanddistributionofbottlenosedolphinscouldbenefitfrominternationalcooperation. [1]

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0820

–9–

Turn over

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2. (a) DNAreplication involvesanumberofenzymes includingDNApolymerase. IdentifyoneotherenzymeinvolvedinDNAreplication. [1]

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(b) ExplaintheroleofOkazakifragmentsinDNAreplication. [2]

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(c) Thediagrambelowshowstheprocessoftranscription.

RNApolymerase

(i) Labelthesenseandantisensestrands. [1]

(ii) DrawanarrowonthediagramtoshowwherethenextnucleotidewillbeaddedtothegrowingmRNAstrand. [1]

5′

3′

3′

5′

0920

–10– M12/4/BIOLO/HP2/ENG/TZ1/XX

3. (a) Outlinethemechanismsinvolvedinthecontrolofheartbeat. [3]

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(b) Explainhowthedirectionofbloodflowintheheartiscontrolled. [2]

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4. (a) Outlinetheprocessofin vitrofertilization(IVF). [3]

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1020

–11–

Turn over

M12/4/BIOLO/HP2/ENG/TZ1/XX

(Question 4 continued)

(b) Thediagrambelowshowsasmallportionofthetissueinatransversesectionofatestis.

X

(i) IdentifythecelllabelledX. [1]

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(ii) Outlinethefunctionofthiscell. [1]

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(This question continues on the following page)

1120

–12– M12/4/BIOLO/HP2/ENG/TZ1/XX

(Question 4 continued)

(c) Explainhowmeiosisresultsingeneticvariationingametes. [2]

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1220

–13–

Turn over

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SECTION B

Answer two questions. Up to two additional marks are available for the construction of your answers. Write your answers in the boxes provided.

5. (a) Outline,withexamples,thetypesofcarbohydratefoundinlivingorganisms. [4]

(b) Describetheimportanceofhydrolysisindigestion. [6]

(c) Explaintheeffectofinhibitorsontheactivityofenzymes. [8]

6. (a) Describethecharacteristicsofstemcellsthatmakethempotentiallyusefulinmedicine. [5]

(b) Outlineatechniqueofgenetransferresultingingeneticallymodifiedorganisms. [5]

(c) Explaintheuseofkaryotypinginhumangenetics. [8]

7. (a) Describehowplantscarryoutgasexchangeintheleaves. [5]

(b) Outlinethecausesandconsequencesoftheenhancedgreenhouseeffect. [5]

(c) Explaintheroleoflimitingfactorsinphotosynthesis. [8]

8. (a) Outlinewhatismeantbyhomeostasis. [4]

(b) Describehowbodytemperatureismaintainedinhumans. [6]

(c) Explaintheprocessesoccurringinthekidneythatcontributetoosmoregulation. [8]

1320

–14– M12/4/BIOLO/HP2/ENG/TZ1/XX

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