Biology Standard level Paper 2 - IB Documents

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20EP01 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. A calculator is required for this paper. The maximum mark for this examination paper is [50 marks]. Candidate session number Biology Standard level Paper 2 20 pages Monday 1 May 2017 (afternoon) 1 hour 15 minutes M17/4/BIOLO/SP2/ENG/TZ1/XX © International Baccalaureate Organization 2017 2217 – 6011

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20EP01

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.• A calculator is required for this paper. • The maximum mark for this examination paper is [50 marks].

Candidate session number

BiologyStandard levelPaper 2

20 pages

Monday 1 May 2017 (afternoon)

1 hour 15 minutes

M17/4/BIOLO/SP2/ENG/TZ1/XX

© International Baccalaureate Organization 20172217 – 6011

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Section A

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

1. Native oyster populations are decreasing where rivers meet the ocean along the northwest coast of North America. These oyster populations are being attacked by a gastropod.

Adult oyster, Ostrea lurida

[Source: © International Baccalaureate Organization 2017]

Adult gastropod shell, Urosalpinx cinerea

[Source: © International Baccalaureate Organization 2017]

It is known that oysters and gastropods have hard parts composed of calcium carbonate and that ocean acidification is increasing. Studies were carried out using juvenile oysters and gastropods to investigate the effects of acidification on the decrease in the population of oysters. The first step was to raise oysters in two different mesocosms. One had seawater at a normal concentration of CO2 and the other had sea water with a high concentration of CO2. Gastropods were raised in two further mesocosms with normal and high CO2 concentrations respectively.

(a) Outline how acidified sea water could affect the shells of the oyster. [1]

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– 2 – M17/4/BIOLO/SP2/ENG/TZ1/XX

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(Question 1 continued)

A juvenile gastropod will attack a juvenile oyster by using its tongue-like structure (radula) to drill a hole through the oyster shell. Once the hole has been drilled, the gastropod sucks out the soft fl esh. Researchers investigated the shell thickness at the site of the drill hole in relation to the size of the oyster. The results are seen in this graph.

22

20

18

16

14

12

10

8

60.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8

Shell thickness at drill hole / µm

Normal CO2 concentration High CO2 concentration

Key:

Shell size of oyster / mm2

[Source: E Sanford et al. (2014) Proceedings of the Royal Society B, 281, by permission of the Royal Society.]

(b) Outline the trends shown in the data in the graph. [2]

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20EP03

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– 3 – M 17 / 4 /BIOLO/S P 2 / ENG /TZ 1 / XX

Page 4: Biology Standard level Paper 2 - IB Documents

(Question 1 continued)

Equal numbers of oysters raised in seawater with a normal CO2 concentration and in seawater with a high CO2 concentration were then presented together to the gastropod predators in seawater with a normal CO2 concentration. The same numbers of oysters from the two groups were also presented together to the gastropods in seawater with a high CO2 concentration. The bar charts show how many of the oysters were drilled by the gastropods and the mean size of drilled oysters.

60

50

40

30

20

10

0

Num

ber o

f oys

ters

dril

led

NormalCO2

HighCO2

NormalCO2

HighCO2

Seawater in which the oysters were raised

Oysters presented to gastropods at normal CO2 concentration

Oysters presented to gastropods at high CO2 concentration

0.6

0.5

0.4

0.3

0.2

0.1

0.0Mea

n sh

ell a

rea

of d

rille

d oy

ster

s / m

m2

NormalCO2

HighCO2

NormalCO2

HighCO2

Seawater in which the oysters were raised

Oysters presented to gastropods at normal CO2 concentration

Oysters presented to gastropods at high CO2 concentration

[Source: © International Baccalaureate Organization 2017]

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20EP04

– 4 – M17/4/BIOLO/SP2/ENG/TZ1/XX

Page 5: Biology Standard level Paper 2 - IB Documents

(Question 1 continued)

(c) Estimate how much smaller drilled oysters raised in seawater at a high CO2 concentration were than drilled oysters raised in seawater at a normal CO2 concentration. [1]

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(d) (i) Deduce from the data in the bar charts which factors were and were not correlated significantly with the number of oysters drilled by the gastropods. [2]

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(ii) Suggest reasons for the differences in the numbers of oysters drilled, as shown in the bar charts. [2]

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(iii) The radula in a gastropod is hard but not made of calcium carbonate. Outline how this statement is supported by the drilling success of the gastropods in seawater with normal or high CO2 concentrations. [2]

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20EP05

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– 5 – M17/4/BIOLO/SP2/ENG/TZ1/XX

Page 6: Biology Standard level Paper 2 - IB Documents

(Question 1 continued)

(e) Using all the data, evaluate how CO2 concentrations affect the development of oysters and their predation by gastropods. [2]

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20EP06

– 6 – M17/4/BIOLO/SP2/ENG/TZ1/XX

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20EP07

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– 7 – M17/4/BIOLO/SP2/ENG/TZ1/XX

Page 8: Biology Standard level Paper 2 - IB Documents

2. Pictured below are Louis Pasteur’s original drawings of swan-necked flasks.

[Source: L Pasteur and L Pasteur Vallery-Radot, (1922), Œuvres de Pasteur, Vol II Fermentations et générations dites spontanées, pages 260–261]

(a) Describe how Pasteur’s experiments provided convincing evidence to falsify the concept of spontaneous generation. [3]

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20EP08

– 8 – M17/4/BIOLO/SP2/ENG/TZ1/XX

Page 9: Biology Standard level Paper 2 - IB Documents

(Question 2 continued)

(b) State the function of life in Paramecium that is carried out by:

(i) cilia. [1]

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(ii) the contractile vacuole. [1]

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(c) Discuss the advantages and disadvantages of the use of adult stem cells. [3]

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(d) Explain the role of decomposers in an ecosystem. [2]

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20EP09

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– 9 – M17/4/BIOLO/SP2/ENG/TZ1/XX

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20EP10

– 10 – M17/4/BIOLO/SP2/ENG/TZ1/XX

Page 11: Biology Standard level Paper 2 - IB Documents

3. The diagram shows the greenhouse effect.

Light from Sun

Z

Y

X

Earth

[Source: © International Baccalaureate Organization 2017]

(a) State the type of wavelength of the radiation labelled X and Y. [2]

X: . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

Y: . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

(b) Outline reasons for the change occurring at Z. [2]

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(c) The short-tailed albatross (Phoebastria albatrus) nests and breeds on remote low-lying coral islands in the Pacific Ocean. Predict how global warming may threaten the survival of such an ocean bird. [1]

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– 11 – M17/4/BIOLO/SP2/ENG/TZ1/XX

Page 12: Biology Standard level Paper 2 - IB Documents

4. The following cladogram shows three possible evolutionary routes for the turtle (Turtles 1, Turtles 2 and Turtles 3). The taxa in italics are extinct.

mammals

Milleretta

Eunotosaurus

Odontochelys

Proganochelys

Turtles 3

Turtles 2

lizards

tuatara

Turtles 1

birds

crocodiles

Diapsida

[Source: Tyler R. et al., Transitional fossils and the origin of turtles, Biology Letters 6, Dec 23, 2010, pages 830–833, by permission of the Royal Society.]

(a) (i) State the organism most closely related to the lizards. [1]

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(This question continues on the following page)

20EP12

– 12 – M17/4/BIOLO/SP2/ENG/TZ1/XX

Page 13: Biology Standard level Paper 2 - IB Documents

(Question 4 continued)

(ii) Based on the taxa shown, deduce a difficulty in gathering data to study turtle ancestry. [1]

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(b) (i) Molecular evidence is often used to construct a cladogram. Describe one type of molecular-based evidence to identify members of a clade. [2]

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(ii) Suggest one type of additional evidence that could provide strong support for Turtles 3 as the evolutionary route for turtles rather than Turtles 1 or Turtles 2. [1]

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(c) Taxonomists aim to place species into genera, families and higher taxa according to their evolutionary origins. This is known as natural classification. Explain the usefulness of natural classification in biodiversity research. [2]

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20EP13

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– 13 – M17/4/BIOLO/SP2/ENG/TZ1/XX

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Section B

Answer one question. Up to one additional mark is available for the construction of your answer. Write your answers in the boxes provided.

5. DNA research, involving biotechnology, has led to benefits for society but has given rise to some controversy.

(a) Outline how translation depends on complementary base pairing. [3]

(b) Describe the polymerase chain reaction (PCR), including the role of Taq DNA polymerase. [4]

(c) Explain benefits and risks of using genetically modified crops for the environment and also for human health. [8]

6. James Beard, a famous chef, once said “Food is our common ground, a universal experience.”

(a) Explain how the small intestine moves, digests and absorbs food. [8]

(b) Distinguish between the structures of the different types of fatty acids in food. [4]

(c) Outline how leptin controls appetite. [3]

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– 20 – M17/4/BIOLO/SP2/ENG/TZ1/XX