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Uwch Advanced

315/01

BIOLOGY BI5

P.M. FRIDAY, 24 June 2005

(2 hours)

JD*(0006/20)

INSTRUCTIONS TO CANDIDATES

Write your name, centre number and candidate number in the spaces at the top of this page.

Answer all questions in sections A and B.

Write your answers in the spaces provided in this booklet.

INFORMATION FOR CANDIDATES

The number of marks is given in brackets at the end of each question or part-question.

You are reminded of the necessity for good English and orderly presentation in your answers.

The quality of written communication will affect the awarding of marks.

No certificate will be awarded to a candidate detected in any unfair practice during theexamination.

For Examiner’s Use Only

Candidate Name Centre Number Candidate Number

2 Examineronly

Arholwryn unig

SECTION A

Answer all questions.

1. There are seven taxonomic groups used in biological classification. The classification groups ofthe tiger are listed below but not in the correct sequence.

(0006/20)

Number

1

2

3

4

5

6

7

Taxonomic group

genus

kingdom

species

class

phylum

family

order

Panthera

Classification of tiger

Animalia

tigris

Mammalia

Chordata

Felidae

Carnivora

(a) Using the numbers 1-7, place the taxonomic groups in the correct sequence starting with thehighest group. The first one has been done for you. [1]

2

(b) List the four kingdoms that contain eukaryotic organisms. [4]

1. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

2. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

3. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

4. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

3

Turn over.

Examineronly

Arholwryn unig

(0006/20)

(c) State three features of the kingdom prokaryotae. [3]

1. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

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2. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

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3. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

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(d) Lions and tigers can interbreed together producing offspring. Suggest why lions and tigersare considered as separate species. [1]

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(Total 9 marks)

4 Examineronly

Arholwryn unig

(0006/20)

The F1 plants were then interbred to produce F2 plants with the following leaf types:

Chevron 64Chevron with pale patch 134Pale patch 67

The following hypothesis was proposed:

Leaf type is controlled by a single gene with two codominant alleles.

(i) What is meant by the term codominant? [1]

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(ii) What is meant by the term allele? [1]

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2. (a) Two pure breeding strains of white clover were obtained. One strain exhibits leaves with achevron pattern and another strain exhibits leaves with a large pale patch. The two strainswere crossed to yield F1 plants with leaves which exhibit both chevron and the pale patch.

White clover leaf withchevron pattern

White clover leaf withlarge pale patch

White clover leaf withboth chevron and pale patch

5

Turn over.

Examineronly

Arholwryn unig

(0006/20)

(iii) Complete the genetic diagrams to explain the cross using the following symbols torepresent the alleles.

C Chevron leafL Pale patched leaf [5]

Parents Chevron X Pale patch

Genotype . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

Gametes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

F1 genotype . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

F1 phenotype . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

Gametes of F1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

F2 genotypes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

F2 phenotypes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

Expected ratio in F2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

6 Examineronly

Arholwryn unig

(0006/20)

(b) The height of pea plants grown from the seeds of a particular plant gave a distributionhistogram as shown:

0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1.0 1.1 1.2 1.3 1.4 1.50

20

40

60

80

100

120

A

B

Number ofplants

Height of plants/m

(i) Name the type of variation between plants in population A. [1]

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(ii) Pea plant height is controlled by a single gene. From the diagram which allele islikely to be dominant, tall or dwarf? [1]

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(iii) Use a genetic diagram to show the most likely cross which would result in thedistribution of pea plants shown. [2]

7

Turn over.

Examineronly

Arholwryn unig

(0006/20)

(c) Tall and dwarf pea plants can have red or white flowers, red being dominant.

What ratio of phenotypes would you expect in a dihybrid cross if:

(i) Heterozygous pea plants for both characteristics were crossed? [1]

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(ii) Heterozygous pea plants were crossed with the double recessive? [1]

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(d) Phenotype is influenced by genetic and environmental factors. Describe one example ofhow environment influences phenotype. [2]

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(Total 15 marks)

8 Examineronly

Arholwryn unig

(0006/20)

3. Diagrams of the nephrons from the kidneys of three different mammals are shown below.

X

Y

Z

D

D

D

E

E

E

C

A

B

A

B

C

A

B

C

9

Turn over.

Examineronly

Arholwryn unig

(0006/20)

(a) Name the parts labelled A to E. [5]

A . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

B . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

C . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

D . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

E . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

(b) (i) Suggest the relationship between the length of part D and the water potential(concentration) of the urine in the mammals X,Y and Z. [1]

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(ii) Explain how structure D affects the water potential of urine. [3]

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(c) Several structures and chemicals are involved in the maintenance of water levels in thebody. Name the following:

(i) The part of the body which monitors changes in the water potential of the blood. [2]

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(ii) The part of the body which stores and releases ADH. [1]

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(iii) The part of the nephron from which most water is reabsorbed. [1]

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(iv) The part of the kidney which is influenced by ADH. [1]

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(Total 14 marks)

10 Examineronly

Arholwryn unig

4. Warfarin is used as a rat poison. Resistance to this poison is thought to be controlled by a singledominant allele.

Bridgnorth

0 10 20

miles

Newtown

WelshpoolR. Vyr

nwy

R. Sev

ern

Ludlow

Llanidloes

Shrewsbury

Oswestry

1970

1969

1968

1967

Prior to 1967 Warfarin was used in all areas shown on the map. The first incidence of Warfarinresistance was recorded near Welshpool. The map shows the spread of the allele for Warfarinresistance.

(a) (i) Explain how the Warfarin resistant allele developed initially. [1]

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(ii) Explain how the allele became common in that population. [3]

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(iii) State two ways in which alleles for the resistance spread through the rat population inthe area shown on the map. [2]

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Data after Greaves, Mammal Review 3, 1973

(0006/20)

11

Turn over.

Examineronly

Arholwryn unig

(b) Animals with this allele for resistance need large quantities of vitamin K in their diet (whichmay not be available) without which they are unlikely to survive and breed.

Spread of the resistant population was dependent on the continued use of Warfarin. If its useis discontinued the frequency of the resistant allele in the population is likely to decrease.Explain this statement. [2]

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(Total 8 marks)

5. Answer one of the following questions.Any diagrams included in your answer must be fully annotated.

Either, (a) Describe the structure and mode of action of striated (skeletal) muscle. [10]

Or (b) Describe the process of fertilisation and seed development in flowering plants.[10]

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12 Examineronly

Arholwryn unig

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(Total 10 marks)

13 Examineronly

Arholwryn unig

Turn over.(0006/20)

14 Examineronly

Arholwryn unig

SECTION B

Answer all questions.

6. Cauliflowers can be grown from seed or clones of plants can be produced by micro propagation.

(a) What do you understand by the phrase ‘clones of plants can be produced by micropropagation’? [3]

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(b) Explain why sieve tube cells cannot be used in micro propagation. [1]

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(c) (i) Suggest two advantages of producing crops, such as cauliflowers, asexually. [2]

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(ii) Suggest two disadvantages of producing crops asexually. [2]

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(0006/20)

15

Turn over.

Examineronly

Arholwryn unig

(0006/20)

(d) Plant geneticists have noticed that during micro propagation of cauliflowers the number ofchromosomes in the cells of some of the plants produced is 36 and not 18 as in the parentplant.

(i) What type of mutation is illustrated by the above example? [1]

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(ii) Using your knowledge of nuclear division suggest how the number of chromosomeshas doubled in these plants. [1]

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(iii) The cauliflower plants, which have three of each chromosome type in each of theircells, are sterile. Using your knowledge of nuclear division suggest why this is thecase. [2]

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(e) Trials have been done to genetically modify cauliflowers to make their leaves much greenerthan normal. ‘Green genes’ were introduced into cauliflower cells by either attaching themto part of a cauliflower virus (which has been rendered harmless) or to a bacterial plasmid.Suggest three reasons why there are concerns about this technology. [3]

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(Total 15 marks)

16 Examineronly

Arholwryn unig

(0006/20)

7. Enzymes are found in all living organisms, some are intracellular and some are extracellular. Theycan be described as ‘biological catalysts’.

(a) Describe the role of one intracellular and one extracellular enzyme. [2]

Intracellular

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Extracellular

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(b) Describe the role of the following in the formation and/or function of enzymes. [5]

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(c) (i) Distinguish between competitive and non-competitive enzyme inhibition. [2]

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17 Examineronly

Arholwryn unig

(0006/20)

(ii) Ethylene glycol (anti freeze) is potentially poisonous to the human body if ingestedbecause it is broken down by enzymes in the liver into oxalic acid. The breakdown isso rapid that the pH of liver cells is lowered and enzymes are denatured. The methodof treatment is to give ethanol, which has a similar structure to ethylene glycol. Thisslows down the rate of breakdown of the ethylene glycol by the enzyme.Suggest and explain the reason why ethanol has this effect. [4]

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(iii) Explain how the pH change brings about denaturation of the enzymes so affecting theactivity of the liver. [4]

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(d) Give two differences between enzymes and hormones. [2]

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