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*S39599A0116*

Edexcel GCSE

BiologyUnit B3: Using Biology

Higher TierAdditional Sample Assessment MaterialTime: 1 hour

You must have:Calculator, Ruler

5BI3H/01

Instructions

• Use black ink or ball-point pen.• Fill in the boxes at the top of this page with your name, centre number and candidate number.• Answer all questions.• Answer the questions in the spaces provided – there may be more space than you need.

Information

• The total mark for this paper is 60. • The marks for each question are shown in brackets – use this as a guide as to how much time to spend on each question.• Questions labelled with an asterisk (*) are ones where the quality of your written communication will be assessed – you should take particular care with your spelling, punctuation and grammar, as

well as the clarity of expression, on these questions.

Advice

• Read each question carefully before you start to answer it.• Keep an eye on the time.• Try to answer every question.• Check your answers if you have time at the end.

S39599A©2011 Edexcel Limited.

6/8/8/2/3/

2

*S39599A0216*

Answer ALL questions

Some questions must be answered with a cross in a box . If you change your mind about an answer, put a line through the box and then mark your new answer with a cross .

Inheritance patterns

1 (a) Complete the sentence by putting a cross ( ) in the box next to your answer.

An unfertilised egg cell is adapted to its function because it has a(1)

A cytoplasmic food store and a diploid nucleus

B cytoplasmic food store and a haploid nucleus

C tail for motility and a diploid nucleus

D tail for motility and a haploid nucleus

(b) The diagram shows an egg and a sperm at fertilisation.

(i) Explain how the acrosome helps the sperm to fertilise the egg.(2)

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(ii) The sex of an individual is determined at fertilisation.

State how the sex of an individual is determined by the sperm cell.(1)

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3

*S39599A0316* Turn over

(c) Haemophilia is a sex-linked genetic disorder which reduces the ability of the blood to clot.

It is more common in males than females.

(i) Haemophilia affects 1 in 10 000 males. Calculate the number of people with haemophilia in a city with a population

of 2 million males.(2)

number of males affected by haemophilia = . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

(ii) Complete the Punnett square to show the inheritance of haemophilia from a cross between a female carrier and an unaffected male.

(2)

female carrier

gametegenotype XH Xh

unaffected male

(Total for Question 1 = 8 marks)

Key

XH – shows normal alleleXh – shows haemophiliac

allele

4

*S39599A0416*

Animal behaviour

2 (a) The photograph shows a male robin. Over a year, this robin got closer and closer to a person even though it was not

rewarded.

(i) Which type of behaviour is being shown by the robin?

Put a cross ( ) in the box next to your answer.(1)

A classical conditioning

B habituation

C innate

D operant conditioning

(ii) This robin displays its red breast by plumping up its feathers when another male robin enters the garden.

Suggest why it behaves in this way.(1)

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(iii) A cat came into the garden to catch the robin but a dog barked, which scared the cat away.

Describe how a dog could be trained to bark at cats.(2)

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5

*S39599A0516* Turn over

(b) Dogs are descended from wolves. Wolves leave small amounts of urine on raised structures called scent posts.

Suggest why wolves use scent posts.(2)

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(c) The picture shows two wolves at the end of a fight.

Explain why wolf A stopped moving and exposed its neck to wolf B.(2)

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(Total for Question 2 = 8 marks)

wolf A wolf B

6

*S39599A0616*

The evolution of modern humans

3 (a) The diagram below shows a timeline for some species of hominids.

(i) The fossil named ‘Lucy’ is thought to have inhabited the earth 3.2 million years ago.

Which genus and species does she belong to?

Put a cross ( ) in the box next to your answer.(1)

A Australopithecus afarensis

B Australopithecus africanus

C Homo habilis

D Homo erectus

Ardipithecus ramidus

Australopithecus afarensis

Australopithecus africanus

Homo habilis

Homo erectus

Homo sapiens

millions of years ago

5 4 3 2 1 0

7

*S39599A0716* Turn over

(ii) The table shows the average cranial (brain) capacity of these hominid species.

hominid species average cranial capacity/ cm3

Ardipithecus ramidus 325

Australopithecus afarensis 400

Australopithecus africanus 475

Homo habilis 650

Homo erectus 1040

Homo sapiens 1350

Using information from the timeline and the table, describe how the average cranial capacity for these hominid species has changed over time.

(2)

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(iii) In 2010 a fossil of a hominid, thought to have lived 2 million years ago, was discovered in South Africa.

Using information from the timeline and the table, estimate the cranial capacity of this fossil.

(1)

cranial capacity = . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . cm3

8

*S39599A0816*

(b) The map shows the route the first human ancestors are thought to have taken out of Africa.

(i) Explain why human ancestors migrated out of Africa.(2)

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(ii) Suggest the benefits to human ancestors of this migration route out of Africa.(2)

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(c) State two methods scientists have used to track the routes used by human ancestors.

(2)

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(Total for Question 3 = 10 marks)

9

*S39599A0916* Turn over

Biofuels

4 (a) The picture shows the price in pence per litre of two fuels.

(i) A car can be driven 20 kilometres on one litre of diesel or biodiesel. The car travels 60 kilometres using diesel.

Calculate the saving that would have been made if the car had used biodiesel.(1)

answer = . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . pence

(ii) Complete the sentence by putting a cross ( ) in the box next to your answer.

One disadvantage of using biofuels to replace fossil fuels is that(1)

A biofuels are biodegradable

B biofuels are carbon neutral

C biofuels are more expensive than alternative fuels

D biofuel production uses farm land

10

*S39599A01016*

(b) The table shows the biodiesel used in Europe from 2006 to 2010.

year biodiesel used / megatonnes

2006 4.1

2007 5.9

2008 7.2

2009 8.2

2010 10.0

(i) Use the data in the table to plot the rest of the points on the graph.(1)

16 –

15 –

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9 –

8 –

7 –

6 –

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4 –

3 –

2 –

1 –

0 –

biodiesel used in Europe in megatonnes

2006

–

2007

–

2008

–

2009

–

2010

–

2011

–

2012

–

year

11

*S39599A01116* Turn over

(ii) Use your graph to estimate the mass of biodiesel that will be used in Europe in 2012.

(1)

answer = . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . megatonnes

(c) This headline appeared in a newspaper.

Company creates insect resistant sugar beet to sell to world

(i) Describe the role of Bacillus thuringiensis in genetically modifying this sugar beet.

(2)

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(ii) Describe the advantages and disadvantages of using this GM sugar beet.(4)

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(Total for Question 4 = 10 marks)

12

*S39599A01216*

The biotechnology industry

5 (a) The graph shows the change in mass of a product in a fermenter in the presence and absence of oxygen.

(i) State the mass of the product after 8 hours with oxygen present.(1)

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(ii) Using the information on the graph, describe the effect of oxygenation on the mass of the product.

(2)

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time / hours

30 –

25 –

20 –

15 –

10 –

5 –

0 –0

–

2

–

4–

6

–

8

–

10

–oxygen present

oxygen absent

mass of product /g

13

*S39599A01316* Turn over

(iii) Which of the following statements does not apply to food production in a fermenter?

Put a cross ( ) in the box next to your answer.(1)

A it allows rapid growth of microorganisms

B it can use waste products as a substrate

C the growth rate is independent of the external conditions

D the microorganisms must grow aerobically

(b) Fermenters have many features which allow microorganisms to grow effectively. One of these features is to bubble oxygen into the fermenter.

Explain one other feature of a fermenter which helps it to produce maximum yield.

(2)

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14

*S39599A01416*

*(c) A fermenter can be used to grow bacteria that have been genetically modified to contain the human insulin gene.

Explain the steps needed to genetically modify a bacterium to produce human insulin before the bacteria are grown in the fermenter.

You may draw labelled diagrams to help with your answer.(6)

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(Total for Question 5 = 12 marks)

15

*S39599A01516* Turn over

Urine production

6 (a) The diagram shows the structure of a kidney nephron.

(i) Complete the sentence by putting a cross ( ) in the box next to your answer. The part labelled X is the

(1) A collecting duct

B convoluted tubule

C glomerulus

D loop of Henlé

(ii) Describe how urea is moved from the blood into the kidney nephron.(2)

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(iii) State why some substances such as blood proteins stay in the blood plasma and do not enter the nephron.

(1)

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X

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*S39599A01616*

(iv) Describe how glucose is reabsorbed into the blood as it moves through the kidney nephron.

(2)

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*(b) Water is reabsorbed from the collecting duct. The rate of reabsorption of water varies depending on the water content of the

blood.

Explain how the body regulates the reabsorption of water for a person who has not been drinking for 24 hours.

(6)

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(Total for Question 6 = 12 marks)

ToTAL For pApEr = 60 MArKS

Additional Sample Mark scheme

GCSE Science 2011

GCSE

GCSE Science (5BI3H/01)

Edexcel Limited. Registered in England and Wales No. 4496750 Registered Office: One90 High Holborn, London WC1V 7BH

5BI3H/01 Additional Sample Mark scheme

General Marking Guidance

• All candidates must receive the same treatment. Examiners must mark the first candidate in exactly the same way as they mark the last.

• Mark schemes should be applied positively. Candidates must be rewarded for what they have shown they can do rather than penalised for omissions.

• Examiners should mark according to the mark scheme not according to their perception of where the grade boundaries may lie.

• There is no ceiling on achievement. All marks on the mark scheme should be used appropriately.

• All the marks on the mark scheme are designed to be awarded. Examiners should always award full marks if deserved, i.e. if the answer matches the mark scheme. Examiners should also be prepared to award zero marks if the candidate’s response is not worthy of credit according to the mark scheme.

• For questions worth more than one mark, the answer column shows how partial credit can be allocated. This has been done by the inclusion of part marks eg (1).

• Where some judgement is required, mark schemes will provide the principles by which marks will be awarded and exemplification may be limited.

• When examiners are in doubt regarding the application of the mark scheme to a candidate’s response, the team leader must be consulted.

• Crossed out work should be marked UNLESS the candidate has replaced it with an alternative response.

Quality of Written Communication

Questions which involve the writing of continuous prose will expect candidates to:

• Write legibly, with accurate spelling, grammar and punctuation in order to make the meaning clear

• Select and use a form and style of writing appropriate to purpose and to complex subject matter

• Organise information clearly and coherently, using specialist vocabulary when appropriate.

Full marks will be awarded if the candidate has demonstrated the above abilities.

Questions where QWC is likely to be particularly important are indicated (QWC) in the mark scheme, but this does not preclude others.

5BI3H/01 Additional Sample Mark scheme

General Information The following symbols are used in the mark schemes for all questions:

Symbol Meaning of symbol

eq Indicates that credit should be given for other correct alternatives to a word or statement

/ oblique Words or phrases separated by an oblique are alternatives to each other

{ } curly brackets

Indicate the beginning and end of a list of alternatives (separated by obliques) where necessary to avoid confusion

( ) round brackets

Words inside round brackets are to aid understanding of the marking point but are not required to award the point

5BI3H/01 Additional Sample Mark scheme

Question Number

Answer Acceptable answers Mark

1(a) B (1)

Question Number

Answer Acceptable answers Mark

1(b)(i) An explanation linking the following points

• contains enzymes (1)

• digests the cell membrane (1)

(2)

Question Number

Answer Acceptable answers Mark

1(b)(ii) sperm cell contains either an X chromosome for a female or a Y chromosome for a male

(1)

Question Number

Answer Acceptable answers Mark

1(c)(i) 2 000 000 / 10 000(1) = 200 (1)

give full marks for correct answer, no working

(2)

Question Number

Answer Acceptable answers Mark

1(c)(ii) correct completion of male gametes (1) correct completion of offspring (1)

female carrier

gamete genotype

XH Xh

XH XHXH

XHXh

unaffec

ted male Y

XHY XhY

Accept if X Y male reversed (2)

5BI3H/01 Additional Sample Mark scheme

Question Number

Answer Acceptable answers Mark

2(a)(i) B (1)

Question Number

Answer Acceptable answers Mark

2(a)(ii) to make it look {larger / more threatening}

(1)

Question Number

Answer Acceptable answers Mark

2(a)(iii) A description including two of the following points

• (wait until) dog barks at cat (1)

• reward dog with {praise /

biscuit / eq} (1)

• until behaviour reinforced / animal conditioned (1)

(2)

Question Number

Answer Acceptable answers Mark

2(b) • mark their territory (with scent or pheromones) (1)

• warn other wolves to keep out

(1)

(2)

Question Number

Answer Acceptable answers Mark

2(c) An explanation linking the following points

• showing {submission / respect} (1)

• to dominant animal (male) (1)

(2)

5BI3H/01 Additional Sample Mark scheme

Question Number

Answer Acceptable answers Mark

3(a)(i) A (1)

Question Number

Answer Acceptable answers Mark

3(a)(ii) A description including two of the following points

• brain capacity has increased over time (1)

• brain capacity increased

slowly initially (1)

• large increase in brain capacity between {1 and 2 million years ago / Homo habilis and Homo erectus} (1)

• correct manipulation of data

from the table (1)

(2)

Question Number

Answer Acceptable answers Mark

3(a)(iii) Any value between 475 – 650 (cm3) (1)

Question Number

Answer Acceptable answers Mark

3(b)(i) An explanation linking the following points

• population growth (1) • reducing competition / lack of

food (1) OR

• climate change (1) • lack of food (1)

Accept ability to use fire / tools aided migration to happen

(2)

5BI3H/01 Additional Sample Mark scheme

Question Number

Answer Acceptable answers Mark

3(b)(ii) Any two from the following points

• followed the coastline (1)

• readily available food supply from the sea (1)

• short distances travelled

across water (1)

Accept easier route e.g. avoiding mountains

(2)

Question Number

Answer Acceptable answers Mark

3(c) Any two from the following points

• analysis of fossils (1) • analysis of tools / artefacts

(1)

• analysis of mitochondrial DNA (1)

(2)

5BI3H/01 Additional Sample Mark scheme

Question Number

Answer Acceptable answers Mark

4(a) (i) 3 x 15(p) = 45 (p / pence) (1)

(1)

Question Number

Answer Acceptable answers Mark

4(a)(ii) D (1)

Question Number

Answer Acceptable answers Mark

4(b)(i) all three points plotted correctly within half a small square

(1)

Question Number

Answer Acceptable answers Mark

4(b)(ii) 12.5 ±0.4 (megatonnes) correct reading from candidates graph if line of best fit drawn in and is reasonable.

(1)

Question Number

Answer Acceptable answers Mark

4(c) (i) A description including the following points

• the source of the gene (1) • for an insecticide (1)

(2)

5BI3H/01 Additional Sample Mark scheme

Question Number

Answer Acceptable answers Mark

4(c)(ii) A description linking up to three of the following points advantages

• a higher crop yield of sugar beet • (due to) less pest damage

• can produce biofuels

• (so) less dependent on imports

• less environmental impact than spraying

insecticides

A description linking up to three of the following points

disadvantages

• seeds are more expensive • have to keep buying these seeds (as

plants infertile)

• danger of super weeds (due to genetic transfer)

• (which) compete with crops e.g.

nutrients

Accept less pests to transfer viruses / eq Accept cross fertilisation for genetic transfer Accept consumer resistance

(4)

5BI3H/01 Additional Sample Mark scheme

Question Number

Answer Acceptable answers Mark

5(a)(i) 27 g units must be included

(1)

Question Number

Answer Acceptable answers Mark

5(a)(ii) A description including two of the following points

• aerobic growth leads to greater mass of product (1)

• it increases at a faster rate

(1)

• correct manipulation of figures from the graph (1)

(2)

Question Number

Answer Acceptable answers Mark

5(a)(iii) D (1)

5BI3H/01 Additional Sample Mark scheme

Question Number

Answer Acceptable answers Mark

5(b) An explanation linking the following pairs

• water jacket • (to) control temperature

OR

• paddles • (to) spread {substrate /

microorganisms} evenly OR

• pH probe / alkali inlet • (to) allow pH level to be

maintained OR

• feature linked to aseptic technique e.g. air filter

• prevent contamination by unwanted microorganisms / named organism

(2)

5BI3H/01 Additional Sample Mark scheme

Question Number

Indicative content Mark

QWC

*5(c) An explanation linking the following points in a logical order • recombinant DNA technology is used • human insulin gene removed from genome with enzymes • restriction enzymes • produces sticky ends • plasmid removed from bacteria • plasmid cut with same restriction enzymes • complementary sticky ends • plasmid and gene mixed • ligase used to reform plasmids • plasmid inserted back into bacteria • GM bacteria grown in a fermenter

(6)

Level

0 No rewardable material

1 1-2 • the response is a simple explanation about the insulin gene being inserted into the bacteria

• many of the stages of the process will be missing, incorrect or non-sequential

• may be reference to enzymes • the answer communicates ideas using simple language and uses limited

scientific terminology • spelling, punctuation and grammar are used with limited accuracy

2 3-4 • there is an explanation of some of the stages involved in the insertion of the human insulin gene into a bacterial plasmid

• some of the stages will be missing or in an incorrect order • will correctly mention some of the uses of enzymes and sticky ends • the answer communicates ideas showing some evidence of clarity and

organisation and uses scientific terminology appropriately • spelling, punctuation and grammar are used with some accuracy

3 5–6

• there is a detailed explanation of most of the stages involved in producing bacteria which express the human insulin gene

• most or all of the stages will be present and in the correct order • the process will include correct reference to the use of restriction enzymes,

sticky ends and ligase • the answer communicates ideas clearly and coherently uses a range of

scientific terminology accurately • spelling, punctuation and grammar are used with few errors

5BI3H/01 Additional Sample Mark scheme

Question Number

Answer Acceptable answers Mark

6(a)(i) D (1)

Question Number

Answer Acceptable answers Mark

6(a)(ii) A description to include the following points

• filtration (1)

• under pressure (1)

Accept ultrafiltration for both marks

(2)

Question Number

Answer Acceptable answers Mark

6(a)(iii) blood proteins are too big to fit through small holes in Bowman’s capsule

(1)

Question Number

Answer Acceptable answers Mark

6(a)(iv) A description to including the following points

• in convoluted tubule (1) • selective reabsorption /

reabsorption by active transport (1)

(2)

5BI3H/01 Additional Sample Mark scheme

Question Number

Indicative content Mark

QWC

*6(b) An explanation linking some of the following points in a logical order • osmoregulation • water content of blood low / blood concentration high • monitored by osmoreceptors • in hypothalamus / brain • pituitary gland releases more ADH • ADH carried in blood to target organ /kidney/ nephron / collecting duct • collecting duct wall will become more permeable to water • so more water reabsorbed into the blood • by osmosis • as blood concentration returns to normal, less ADH produced • this is an example of negative feedback

(6)

Level

0 No rewardable material

1 1-2 • the response is a simple explanation about water being reabsorbed • many of the stages of the process will be missing, incorrect or non

sequential • the answer communicates ideas using simple language and uses limited

scientific terminology • spelling, punctuation and grammar are used with limited accuracy

2 3-4 • there is a reasonable description of the role of ADH • some of the stages will be missing or in an incorrect order • will mention some of the structures involved e.g. brain, target organ • the answer communicates ideas showing some evidence of clarity and

organisation and uses scientific terminology appropriately • spelling, punctuation and grammar are used with some accuracy

3 5 – 6

• there is a detailed description of the stages involved in osmoregulation • most or all of the stages will be present and in the correct order • the process will include correct reference to the structures involved • the answer communicates ideas clearly and coherently uses a range of

scientific terminology accurately • spelling, punctuation and grammar are used with few errors