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–

turn over

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–

turn over

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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–6– M11/4/BIOLO/SP2/ENG/TZ2/XX

(Question 1 continued)

(h) Statethehormonethataffectsheartrate. [1]

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0616

–7–

turn over

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–

turn over

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–

turn over

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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–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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–13–

turn over

M11/4/BIOLO/SP2/ENG/TZ2/XX

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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