天津市部分区2021-2022学年高三上学期期末考试生物试题及答案解析

2021～2022学年度第一学期期末考试
高三生物学
一、选择题
1.下列关于细胞生命历程的叙述，错误
．．的是（）
A.某些被病原体感染的细胞的清除是通过细胞坏死完成的
B.清除细胞内过多的自由基有助于延缓细胞衰老
C.在一定条件下，细胞自噬有利于维持细胞内部环境的稳定性
D.细胞凋亡过程中也需要新合成蛋白质
2.下列相关生物实验的叙述正确的是（）
A.T2噬菌体侵染细菌的实验中，应分别用32P、35S标记T2噬菌体的蛋白质和DNA
B.植物细胞质壁分离实验中，滴加蔗糖溶液的目的是使细胞质与细胞壁分离
C.植物根尖细胞有丝分裂实验中，可以观察到分裂后期染色单体彼此分离的过程
D.绿叶中色素的提取和分离实验中，提取试剂和分离试剂分别是：无水乙醇、层析液
3.下列有关细胞利用葡萄糖进行细胞呼吸的叙述中，正确的是（）
A.无氧呼吸时，葡萄糖中能量的主要去向是以热能形式散失
B.剧烈运动时，人体产生的CO2来自细胞质基质和线粒体基质
C.进行有氧呼吸的生物不一定具有线粒体
D.无氧呼吸过程中有［H］积累，有氧呼吸过程中没有［H］积累
4.图甲表示某二倍体昆虫（AaBBDd）细胞分裂某时期图象，图乙表示其细胞分裂过程中mRNA含量和每条染色体中DNA分子数的变化。

下列说法正确的是（）
A.图甲细胞有2个染色体组，处于减数第二次分裂后期
B.图甲细胞的变异发生在图乙中的b或d时期
C.图乙c时期最可能是减数第一次分裂前期
D.等位基因的分开一定发生在减数第一次分裂的后期
5.青蒿素被世界卫生组织称作是“世界上唯一有效的疟疾治疗药物”，是从黄花蒿茎叶中提取的无色针状晶体，可用有机溶剂（乙醚）进行提取。

它的抗疟机理主要在于其活化产生的自由基可与疟原蛋白结合，作用于疟原虫的膜结构，使其生物膜系统遭到破坏。

以下说法不正确的是（）
A.青蒿素属于脂溶性物质
B.青蒿素可以破坏疟原虫细胞的完整性
C.青蒿素可破坏疟原虫的细胞膜、核膜和细胞器膜
D.青蒿素的抗疟机理不会破坏高尔基体、内质网的功能
6.结肠癌是一种常见的消化道恶性肿瘤。

如图是解释结肠癌发生的简化模型，下列叙述错误的是（）
A.可用显微镜观察细胞形态来辅助判断细胞是否发生癌变
B.健康人细胞中的DNA上不存在原癌基因和抑癌基因
C.癌细胞能够无限增殖，膜上的糖蛋白等物质减少
D.结肠癌的发生是多个基因突变累积的结果
7.下面图甲是神经元的部分模式图，图乙是实施的局部模式图。

下列叙述错误
．．的是（）
A.若在图甲箭头处施加一强刺激，则电位计指针发生两次方向相反的偏转
B.图乙中的神经递质以胞吐的方式释放到突触间隙
C.图乙中的神经递质释放后一定会引起突触后神经元兴奋
D.图甲中兴奋传导的方向与膜外电流方向相反
8.Grave病的患病原因是患者体内产生某种抗体，可与促甲状腺激素（TSH）的受体结合，导致甲状腺激素分泌过多，下列相关叙述正确的是（）
A.Graves病患者的甲状腺细胞可被上述抗体攻击，此病属于免疫缺陷病
B.Graves病患者可能会表现出精神萎靡等症状
C.甲状腺激素、促甲状腺激素都通过体液运输
D.Graves病患者体内促甲状腺激素释放激素含量正常
9.下图表示种群特征之间关系，据图分析下列说法不正确的是（）
A.①②③④依次为年龄结构、出生率死亡率和迁入率迁出率、种群数量、性别比例
B.调查某种田鼠种群密度的方法常采用样方法
C.研究城市人口的变迁时，迁入率和迁出率是不可忽视的
D.种群数量还受自然气候等因素的影响
10.下面图1为某草原生态系统的部分碳循环示意图，甲～丁为生态系统的组成成分；图2为该生态系统的部分能量流动示意图（不考虑未利用的能量）。

下列叙述中正确的是（）
A.图1中，碳元素从生物群落进入无机环境的途径是②③④，甲表示生产者
B.在该生态系统中，狼和兔种群数量保持相对稳定的调节机制属于负反馈调节
C.图2中，A表示兔用于生长、发育、繁殖的能量，C表示分解者分解的能量
D.该生态系统在向森林生态系统演替的过程中，人类活动不会影响群落演替的速度和方向。

11.某兴趣小组为探究不同浓度的a-萘乙酸溶液对某植物插条生根的影响，进行了相关实验，结果见下图。

下列有关叙述错误
．．的是（）
A.本实验中，自变量是不同浓度的a-萘乙酸溶液，因变量是生根数目
B.a-萘乙酸对植物插条生根的作用具有两重性
C.浓度X、Y、Z之间的大小关系一定为Z<X<Y
D.将浓度Z的溶液稀释后，重复上述实验，其作用效果可能好于浓度Y的溶液
12.从种群和群落的水平看，下列有关生命系统具有的特征的描述正确的是（）
A.群落的物种组成是区别不同群落的重要特征
B.种群最基本的数量特征是年龄结构
C.采用样方法调查植物种群密度时，最好选择单子叶植物
D.群落的垂直结构中，动、植物的分层现象都与对光照的利用有关
二、非选择题
13.大豆与根瘤菌是互利共生关系，下图所示为大豆叶片及根瘤中部分物质的代谢、运输途径，请据图回答下列问题：
（1）在叶绿体中，光合色素分布在__________上；在酶催化下直接参与CO2固定的化学物质是__________。

（2）上图所示的代谢途径中，催化固定CO2形成上3-磷酸甘油酸（PGA）的酶在__________中，PGA还原成磷酸丙糖（TP）运出叶绿体后合成蔗糖，催化TP合成蔗糖的酶存在于__________。

（3）根瘤菌固氮产生的NH3，可用于氨基酸的合成，氨基酸合成蛋白质时，通过__________（过程）形成肽键，此过程所需能量直接来源于__________。

14.白洋淀湿地是华北地区重要的湿地生态系统。

近年来，由于入淀污水增多，水体重金属污染加剧。

研究人员发现可通过定期收割热沉水植物地上部分，修复镉等重金属污染水体。

（1）沉水植物属于生态系统组成成分中的__________，其根部能从底泥和水中吸收镉等无机盐离子，净化水体，体现生态系统具有__________能力。

此湿地由浅水区向陆地方向依次生长着芦苇、破蓬、柽柳等，这体现了群落的__________结构。

（2）为筛选适合白洋淀镉污染修复的沉水植物，用不同浓度镉溶液处理本地4种沉水植物4天后，检测其对镉（Cd）的耐受性和富集能力，结果如下表和下图。

（半数抑制浓度是指抑制沉水植物半数生长的外部Cd浓度）
沉水植物半数抑制浓度（mg·L-1）
黑藻0.51
狐尾藻0.81
金鱼藻0.03
菹草0.12
表中数据显示4种沉水植物中对镉的耐受性最大的是__________。

结合图1的实验结果，选择黑藻作为进一步研究的对象，原因是__________。

（3）富集镉的沉水植物必须及时收割并无害化处理，主要因为镉等重金属能够通过__________逐级积累和浓缩，在高营养级生物体内富集。

（4）在调查白洋淀生态系统中某种水鸟种群数量时，计算当年种群数量与一年前种群数量的比值（λ），并得到如图2所示的曲线。

那么，前4年白洋淀湿地生态系统中该种水鸟种群数量__________（填“增大”“减小”或“基本不变”）。

第4～10年间种群种群的年龄结构是__________型。

第16～20年该种水鸟种群数量最可能呈__________形曲线增长。

15.如图所示为某种免疫过程示意图，据图回答下列问题：
（1）b细胞为__________，其溶酶体分解抗原的过程在免疫学上属于__________免疫。

（2）d细胞为__________，在机体中该细胞可由__________增殖分化而来。

（3）由该抗原刺激机体产生以上免疫历程的同时，还刺激机体产生其他特异性免疫，即__________。

（4）人类免疫缺陷病毒（HIV）主要侵染__________细胞（填编号），患者最终会死于严重感染或恶性肿瘤。

（5）预防性传播疾病应以__________为重点，同时对患者及时进行治疗。

16.图一表示某果蝇体细胞中的染色体和相关基因，图二为某家族的某种单基因遗传病的系谱图（等位基因用A和a表示）。

请据图回答下列问题：
（1）图一中果蝇的基因型为__________，其产生配子的基因型及其数量比例为__________。

（2）图二所示遗传病的遗传方式是__________。

7号个体与某正常女子结婚（该女子父母正常，弟弟患该病）生正常男孩的概率是__________。

2021～2022学年度第一学期期末考试
高三生物学参考答案
1.A
【分析】1、细胞凋亡是由基因决定的细胞编程序死亡的过程。

细胞凋亡是生物体正常的生命历程，对生物体是有利的，而且细胞凋亡贯穿于整个生命历程，细胞凋亡是生物体正常发育的基础、能维持组织细胞数目的相对稳定、是机体的一种自我保护机制。

2、衰老细胞的特征：（1）细胞内水分减少，细胞萎缩，体积变小，但细胞核体积增大，染色质固缩，染色加深；（2）细胞膜通透性功能改变，物质运输功能降低；（3）细胞色素随着细胞衰老逐渐累积；（4）有些酶的活性降低；（5）呼吸速度减慢，新陈代谢减慢。

【详解】A、被病原体感染的细胞的清除是通过细胞凋亡完成的，维持生物体的相对稳定，A错误；
B、自由基会使细胞多种物质氧化，加速衰老，故人体细胞若能及时清除自由基，可能延缓细胞衰老，B正确；
C、细胞自噬可以及时的清除衰老、损伤的细胞结构，有利于维持细胞内部环境的稳定，C正确；
D、细胞凋亡是基因控制的，程序性死亡，细胞凋亡过程中与凋亡相关的基因表达，需要新合成蛋白质，D 正确。

故选A。

2.D
【分析】1、绿叶中色素的提取和分离实验，提取色素时需要加入无水乙醇（溶解色素）、石英砂（使研磨更充分）和碳酸钙（防止色素被破坏）；分离色素时采用纸层析法，原理是色素在层析液中的溶解度不同，随着层析液扩散的速度不同，最后的结果是观察到四条色素带。

2、观察细胞有丝分裂实验的步骤：解离（解离液由盐酸和酒精组成，目的是使细胞分散开来）、漂洗（洗去解离液，便于染色）、染色（用龙胆紫、醋酸洋红等碱性染料）、制片（该过程中压片是为了将根尖细胞压成薄层，使之不相互重叠影响观察）和观察（先低倍镜观察，后高倍镜观察）。

3、T2噬菌体侵染细菌的实验步骤：分别用35S或32P标记噬菌体→噬菌体与大肠杆菌混合培养→噬菌体侵染未被标记的细菌→在搅拌器中搅拌，然后离心，检测上清液和沉淀物中的放射性物质。

【详解】A、T2噬菌体侵染细菌的实验中，应分别用32P、35S标记T2噬菌体的DNA和蛋白质,A错误；B、植物细胞质壁分离实验中，滴加蔗糖溶液的目的是使原生质层与细胞壁分离，其中原生质层是由细胞膜、液泡膜和两层膜之间的细胞质构成的，B错误；
C、观察植物细胞有丝分裂实验中，经过解离步骤后细胞已经死亡，因此不能观察到姐妹染色单体彼此分离的动态过程，C错误；
D、绿叶中色素的提取和分离实验中，色素分离是因其在层析液中溶解度不同，溶解度越大的，随着层析液扩散的速度快，D正确。

故选D。

3.C
【分析】人体细胞有氧呼吸和无氧呼吸的第一阶段都发生在细胞质基质，都将葡萄糖分解成丙酮酸和[H];有氧呼吸的第二阶段发生在线粒体基质，将丙酮酸水解成CO2和[H]，第三阶段发生在线粒体内膜，[H]和O2结合生成水；无氧呼吸的第二阶段仍发生在细胞质基质，将丙酮酸分解产生乳酸。

【详解】A、无氧呼吸时，葡萄糖中能量的主要在不彻底的氧化产物中，释放的能量的主要去向是以热能形式散失，A错误；
B、人体细胞只能通过有氧呼吸产生二氧化碳，而有氧呼吸产生二氧化碳的场所是线粒体基质，B错误；
C、进行有氧呼吸的生物不一定具有线粒体，如原核生物，无线粒体，因有与有氧呼吸有关的酶可进行有氧呼吸，C正确；
D、无氧呼吸和有氧呼吸过程中都没有[H]积累，D错误。

故选C。

4.A
【分析】题图分析：图甲中，细胞中无同源染色体，并且着丝点分裂，细胞处于减数第二次分裂后期，并且B/b、D/d位于同一对同源染色体上。

图乙中，根据染色体所含DNA分子数的变化可以确定，e时期表示有丝分裂的后期和末期或减数第二次分裂的后末期，而mRNA的合成发生在间期的G1期和G2期，因此a、b、c、d分别对应G1期、S期、G2期、有丝分裂的前中期或减数第一次分裂和减数第二次分裂的前中期。

【详解】A、图甲细胞有2个染色体组，处于图乙e时期，即减数第二次分裂的后期，A正确；
B、由于二倍体昆虫细胞的基因型为AaBBDd，所以图甲细胞的变异只能是基因突变，因而发生在图乙中的b时期，即DNA分子复制时，B错误；
C、由分析可知，图乙c时期最可能是有丝分裂间期或减数第一次分裂前的间期（其中的G2期），C错误；
D、由于图中的细胞发生了基因突变，故等位基因的分开既可以发生在减数第一次分裂的后期，也可以发生在减数第二次分裂后期，D错误。

故选A。

5.D
【分析】1、基因对生物性状控制的两种方式：一是通过控制酶的合成来控制代谢过程，进而控制生物体的性状；而是通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状。

2、疟原虫含有线粒体，是真核需氧生物。

3、细胞膜基本支架都是磷脂双分子层。

【详解】A、根据题干中，用有机溶剂（乙醚）进行提取青蒿素，可知青蒿素能溶于乙醚，属于脂溶性物质，A正确；
B、根据题干中“青蒿素作用于疟原虫的膜结构，使核膜及质膜破坏”可知，青蒿素可以裂解疟原虫，破坏疟原虫细胞的完整性，B正确；
C、根据题干中“青蒿素作用于疟原虫的膜结构，使核膜及质膜破坏”可知青蒿素可破坏疟原虫的细胞膜、核膜和细胞器膜等，C正确；
D、青蒿素作用于疟原虫的膜结构，使核膜及质膜破坏，可见青蒿素破坏膜结构，高尔基体、内质网具有膜结构，青蒿素的抗疟机理会破坏高尔基体、内质网的功能，D错误。

故选D。

6.B
【分析】1、癌细胞具有以下特征：
（1）在适宜的条件下，癌细胞能够无限增殖。

在人的一生中，体细胞一般能够分裂50—60次，而癌细胞却不受限制，它们迅速地生长、分裂，无限增殖；
（2）癌细胞的形态结构发生显著变化。

例如，体外培养的正常的成纤维细胞呈扁平梭形，当这种细胞转变成癌细胞后就变成球形了。

（3）癌细胞细胞膜上的糖蛋白等物质减少，使得癌细胞彼此之间的粘着性显著降低，容易在体内分散和转移。

2、人和动物细胞的染色体上本来就存在着与癌有关的基因：原癌基因和抑癌基因。

原癌基因主要负责调节细胞周期，控制细胞生长和分裂的进程；抑癌基因主要是阻止细胞不正常的增殖。

环境中的致癌因子会损伤细胞中的DNA分子，使原癌基因和抑癌基因发生突变，导致正常细胞的生长和分裂失控而变成癌细胞。

【详解】A、由图可知，癌变的结肠上皮细胞与正常的结肠上皮细胞形态不一样，所以可用显微镜观察细胞形态来辅助判断细胞是否发生癌变，A正确；
B、人和动物细胞的染色体上本来就存在着与癌有关的基因：原癌基因和抑癌基因，B错误；
C、在适宜的条件下，癌细胞能够无限增殖，癌细胞细胞膜上的糖蛋白等物质减少，使得癌细胞彼此之间的粘着性显著降低，容易在体内分散和转移，C正确；
D、癌症的发生并不是单一基因突变的结果，至少在一个细胞中发生5-6个基因突变，才能赋予癌细胞所有的特征，这是一种积累效应，因此结肠癌的发生是多个基因突变累积的结果，D正确。

故选B。

7.C
【分析】兴奋在神经纤维上的传导是以电信号的形式进行传导到；兴奋在神经元之间的传递是通过突触进
行的，神经元的末梢经过多次分支，最后每个分支末端膨大，呈杯状或球状叫做突触小体；突触前膜是神经元的轴突末梢，突触后膜是神经元胞体或树突．神经递质存在于突触前膜的突触小泡中，只能由突触前膜释放，然后作用于突触后膜，因此兴奋只能从一个神经元的轴突传递给另一个神经元的细胞体或树突。

【详解】A、若给图甲箭头处施加一强刺激，电位计会偏转两次，是先左后右两次方向相反的偏转，兴奋在反射弧中传递是单向的，其原因是兴奋在图乙所示结构上即突触中的神经递质只能由突触小泡释放到突触间隙，而不能由突触后膜释放，所以兴奋不能由①→②传递，A正确；
B、突触小泡内的神经递质释放到突触间隙的方式是胞吐，B正确；
C、图乙中的神经递质释放后作用与突触后膜引起突触后膜膜电位发生改变，当神经递质是兴奋性递质时，突触后膜兴奋，当神经递质为抑制性递质时，突触后膜受到抑制，C错误；
D、兴奋传导的方向与膜内电流方向相同，与膜外电流方向相反，D正确。

故选C。

【点睛】本题考查神经元结构、突触结构的相关知识，物质运输的方式，意在考查考生的识图能力和理解所学知识要点，把握知识间内在联系，形成知识网络结构的能力；能运用所学知识，准确判断问题的能力．8.C
【分析】甲状腺激素的分级调节：下丘脑通过释放促甲状腺激素释放激素（TRH），来促进垂体合成和分泌促甲状腺激素（TSH），TSH则可以促进甲状腺的活动，合成和释放甲状腺激素，这就是所谓的分级调节。

而在正常情况下甲状腺激素要维持在一定浓度内，不能持续升高。

当甲状腺激素达到一定浓度后，这个信息又会反馈给下丘脑和垂体，从而抑制两者的活动，这样系统就可以维持在相对稳定水平。

这就是所谓反馈调节。

【详解】A、Graves病患者的促甲状腺激素的受体被抗体结合，此病属于自身免疫病，A错误；
B、Graves病患者甲状腺激素分泌过多，甲状腺激素能提高神经系统的兴奋性，因此可能会表现出精神兴奋等症状，B错误；
C、甲状腺激素、促甲状腺激素通过体液运输，作用于靶器官、靶细胞，C正确；
D、Graves病患者体内甲状腺激素分泌过多，通过负反馈调节，抑制下丘脑分泌促甲状腺激素释放激素，导致促甲状腺激素释放激素含量偏低，D错误。

故选C。

【点睛】本题考查甲状腺激素分泌的调节、免疫调节，要求考生识记甲状腺激素分泌的分级调节和反馈调节过程；能正确分析题干信息，并结合所学的知识准确判断各叙说，属于考纲识记和理解层次的考查。

9.B
【分析】种群的特征包括种群密度、出生率和死亡率、迁入率和迁出率、年龄组成和性别比例。

其中，种群密度是种群最基本的数量特征；出生率和死亡率对种群数量起着决定性作用；年龄组成可以预测一个种
群数量发展的变化趋势。

【详解】A、据图分析可知，①②③④依次为年龄组成、出生率和死亡率、种群数量、性别比例，A正确；
B、调查某种田鼠种群密度的方法常采用标志重捕法，该方法适用于活动能力强活动范围大的动物，样方法适用于植物或者是活动能力小的动物，B错误；
C、迁入率和迁出率能决定种群密度的大小，故研究城市人口的变迁，迁入率和迁出率是不可忽视的，C正确；
D、在自然界，种群数量还受气候、食物、天敌、传染病等因素的影响，D正确。

故选B。

10.B
【分析】根据题意和图示分析可知：图1中甲是无机环境、乙是生产者、丙代表消费者，丁代表分解者。

①为光合作用，②③为动植物的呼吸作用，④为分解者的分解作用，⑤为生产者被分解者分解利用的部分。

图2中A表示兔同化的能量，B表示兔用于生长、发育、繁殖的能量（储存在体内的能量），C表示兔粪便中的能量。

【详解】A、图1中，碳元素进入无机环境的途径是②③动植物的呼吸作用、和④分解者的分解作用，甲表示无机环境，A错误；
B、在该生态系统中，狼和兔种群数量保持相对稳定的调节机制属于负反馈调节机制，B正确；
C、图2中B表示兔用于生长、发育、繁殖的能量，C错误；
D、人类活动会影响群落演替的速度和方向，D错误。

故选B。

11.C
【分析】本实验是研究不同浓度的a-萘乙酸溶液对某植物插条生根的影响，故自变量是a-萘乙酸溶液的浓度，因变量为生根数。

【详解】A、据图分析可知，该实验的自变量是a-萘乙酸溶液的浓度，因变量为生根数，A正确；
B、图示随着a-萘乙酸溶液浓度的逐渐升高，平均生根数逐渐增多，a-萘乙酸溶液浓度为Z时，生根数低于对照组，即具有抑制作用，体现了a-萘乙酸对植物插条生根的作用具有两重性，B正确；
C、由于a-萘乙酸具有与生长素相类似的生理作用，故浓度X、Y、Z之间的大小关系可能为Y<X<Z，也可能为Y＜X＜Z，C错误；
D、浓度为Z的生长素类似物浓度最高，稀释后，重复上述实验，其作用效果可能好于Y，D正确。

故选C。

12.A
【分析】生物群落的结构类型：主要包括垂直结构和水平结构。

（1）垂直结构：指群落在垂直方向上的分
层现象。

①植物的分层与对光的利用有关，群落中的光照强度总是随着高度的下降而逐渐减弱，不同植物适于在不同光照强度下生长。

如森林中植物由高到低的分布为：乔木层、灌木层、草本层、地被层。

②动物分层主要是因群落的不同层次提供不同的食物，其次也与不同层次的微环境有关。

如森林中动物的分布由高到低为：猫头鹰（森林上层），大山雀（灌木层），鹿、野猪（地面活动），蚯蚓及部分微生物（落叶层和土壤）。

（2）水平结构：指群落中的各个种群在水平状态下的格局或片状分布。

原因：由于在水平方向上地形的变化、土壤湿度和盐碱度的差异、光照强度的不同、生物自身生长特点的不同，以及人与动物的影响等因素，不同地段往往分布着不同的种群，同一地段上种群密度也有差异，它们常呈镶嵌分布。

【详解】A、群落的物种组成是区别不同群落的重要特征，A正确；
B、种群最基本的数量特征是种群数量，B错误；
C、采用样方法调查植物的种群密度常选用双子叶植物，C错误；
D、群落垂直结构中的分层现象中植物与对光的利用有关，动物与食物、栖息空间有关，D错误。

故选A。

【点睛】本题考查种群和群落的相关知识，要求考生识记种群的数量变化曲线，掌握环境容纳量的概念；识记群落的空间特征以及影响因素，能结合所学的知识准确判断各选项。

13.（1）①类囊体薄膜②五碳化合物
（2）①叶绿体基质②细胞质基质
（3）①脱水缩合②ATP
【分析】1、题图分析：图中二氧化碳进入叶绿体经固定形成PGA，PGA还原成磷酸丙糖TP，一部分TP 在叶绿体基质中再生成RuBP，另一部分进入细胞质基质合成蔗糖，蔗糖在维管束中可以向上或向下运输。

根瘤菌能够将大气中的氮气在固氮酶的催化下，固定成NH3，NH3直接参与豆科植物细胞中氨基酸的合成，豆科植物产生的糖类可以供给根瘤菌利用。

2、光合作用的过程：①光反应阶段（场所是叶绿体的类囊体薄膜）：水的光解产生还原氢与O2，以及ATP 的形成；②暗反应阶段（场所是叶绿体的基质）：CO2被C5固定形成C3，C3在光反应提供的ATP和还原氢的作用下还原生成C5和糖类等有机物。

【小问1详解】
在叶绿体中，光反应在类囊体薄膜上进行，色素能吸收光能，因此光合色素分布在类囊体薄膜上。

暗反应在叶绿体基质中进行，在酶催化下从外界吸收的CO2，和基质中的五碳化合物结合很快形成两分子三碳化合物，因此直接参与CO2固定的化学物质是五碳化合物。

【小问2详解】
据图所示可知，CO2进入叶绿体基质形成3-磷酸甘油酸(PGA)，推知催化该过程的酶位于叶绿体基质，然后PGA被还原形成TP，TP被运出叶绿体，在细胞质基质中TP合成为蔗糖，可推知催化该过程的酶存。