16 pages
M11/4/BIOLO/SP2/ENG/TZ2/XX
Wednesday 18 May 2011 (afternoon)
BiologyStandard 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 one question.• Write your answers in the boxes provided.
1 hour 15 minutes
Candidate session number
0 0
© International Baccalaureate Organization 2011
Examination code
2 2 1 1 – 6 0 1 7
0116
22116017
–2– M11/4/BIOLO/SP2/ENG/TZ2/XX
Section a
Answer all questions. Write your answers in the boxes provided.
1. Tuftedducks(Aythya fuligula)arefoundinlakesandlagoonsthroughoutEurope. Theyeatmolluscs,insectsandplants,sometimesfromthesurfacebutmostlybydivingunderthewater.Thegraphshowshowtheheartrateofatuftedduckchangeswhendivingunderthewater.
Divebegins Diveends
Heartrate/beatsmin–1
450
400
350
300
250
200
150
100
50
00 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 70 75 80 Time/s
R.Stephenson,P.J.ButlerandA.J.Woakes,“Divingbehaviourandheartrateintuftedducks(Aythyafuligula)”,JExpBiol(1986)126:341-359.Reproducedwithpermission.
(a) Statethelengthoftimethetuftedduckwasunderthewater. [1]
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0216
–3–
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M11/4/BIOLO/SP2/ENG/TZ2/XX
(Question 1 continued)
(b) Outlinethechangesintheheartrateduringthedive. [2]
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(c) Suggest,withareason,thetypeofrespirationusedbythetuftedduckduringthedive. [1]
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0316
–4– M11/4/BIOLO/SP2/ENG/TZ2/XX
(Question 1 continued)
When swimming on the surface, the blood supply to different parts of the body of thetuftedduckvariesaccordingtowhetheritisswimmingatnormalspeedormaximumspeed.
Key: swimmingatnormalspeed swimmingatmaximumspeed
Bloodflow/mlmin–1
1601501401301201101009080706050403020100 Heart Intestines Kidneys Flight Leg muscles muscles muscles
Butler,P.J.,Turner,D.L.,Al-Wassia,A.&Bevan,R.M.1988.Regionaldistributionofbloodflowduringswimminginthetuftedduck(Aythyafuligula).J.exp.Biol.135,461-472.Reproducedwithpermission.
(d) Calculatethepercentageincreaseinbloodflowtothelegmuscleswhenthetuftedduckchangesfromswimmingatnormalspeedtoswimmingatmaximumspeed. [1]
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0416
–5–
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M11/4/BIOLO/SP2/ENG/TZ2/XX
(Question 1 continued)
(e) Comparethebloodflowtotheheartmuscleswiththebloodflowtotheflightmuscleswhenchangingfromswimmingatnormalspeedtoswimmingatmaximumspeed. [2]
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(f) Explainthechangesinbloodflowthatoccurwhenswimmingatmaximumspeed. [2]
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(g) Predict, with reference to both graphs, what would happen to the blood flow to theheartmuscleswhen thetuftedduck isdiving. [2]
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0516
–6– M11/4/BIOLO/SP2/ENG/TZ2/XX
(Question 1 continued)
(h) Statethehormonethataffectsheartrate. [1]
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0616
–7–
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M11/4/BIOLO/SP2/ENG/TZ2/XX
2. Theelectronmicrographbelowshowstheultrastructureofpartofananimalcell.
Mitochondria
I
ReproducedwiththekindpermissionoftheElectronMicroscopyFacility,TrinityCollege,Hartford,Connecticut,USA,andProfessorDanielG.Blackburn.
(a) IdentifythestructurelabelledI. [1]
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(b) ExplainbrieflyhowmaterialsproducedinthestructurelabelledIaretransportedtotheplasmamembrane. [2]
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–8– M11/4/BIOLO/SP2/ENG/TZ2/XX
(Question 2 continued)
(c) Outlinethefunctionofthemitochondriainthecell. [2]
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(d) Suggestwhythetwolabelledmitochondriaaredifferentshapesinthemicrograph. [1]
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0816
–9–
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M11/4/BIOLO/SP2/ENG/TZ2/XX
3. Thediagrambelowshowstwonucleotideslinkedtogethertoformadinucleotide.
I
II
(a) (i) IdentifythechemicalgrouplabelledI. [1]
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(ii) StatethetypeofbondlabelledII. [1]
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(b) ExplaintheroleofpolymeraseinDNAreplication. [2]
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–10– M11/4/BIOLO/SP2/ENG/TZ2/XX
(Question 3 continued)
(c) ComparetheDNAfoundinprokaryoticcellsandeukaryoticcells. [2]
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–11–
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M11/4/BIOLO/SP2/ENG/TZ2/XX
4. ThekaryotypebelowshowsthechromosomesfromapersonwithDownsyndrome.
1 2 3 4 5
6 7 8 9 10 11 12
13 14 15 16 17 18
19 20 21 22 Sexchromosomes
U.S.DepartmentofEnergyHumanGenomeProgram(genomics.energy.gov,genomicscience.energy.gov)
(a) StatetheevidenceprovidedbythekaryotypethatshowsthispersonhasDownsyndrome. [1]
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(b) OutlinehowDownsyndromeoccursduetomeiosis. [2]
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1116
–12– M11/4/BIOLO/SP2/ENG/TZ2/XX
(Question 4 continued)
(c) Determine,givingareason,thesexofthepersoninthekaryotype. [1]
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(d) Explainbrieflywhymalesaremorelikelytoinheritcolourblindnessthanfemales. [2]
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1216
–13–
turn over
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Section b
Answer one question. Up to two additional marks are available for the construction of your answer. Write your answers in the boxes provided.
5. (a) Describewhatismeantbyafoodchainusinganexamplewithfournamedorganisms. [4]
(b) Outlinehowglobalwarmingmayaffectarcticecosystems. [5]
(c) Explainhownaturalselectioncanleadtoevolutionusingantibioticresistanceinbacteriaasanexample. [9]
6. (a) OutlinethecauseandtransmissionofAIDS. [5]
(b) Describehowphagocyticleucocytesmayactasadefenceagainstdisease. [4]
(c) Explaintheprincipleofhomeostasiswithreferencetothecontrolofbodytemperature. [9]
7. (a) Outlinecondensationandhydrolysisreactionsusingadifferentexampleforeach. [5]
(b) Outlinetheeffectoftemperatureandsubstrateconcentrationontheactivityofenzymes. [4]
(c) Explain methods by which the rate of photosynthesis can be measured, includingconditionsthataffecttherate. [9]
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