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第3讲 细胞核的结构和功能
一、单选题
1．（2023秋·四川泸州·高一统考期末）有人把细胞核形象地比喻为细胞的“大脑”。下列有关细胞核结构
和功能的叙述错误的是（ ）
A．细胞核存在于真核生物的所有细胞中
B．染色体的主要成分是DNA和蛋白质
C．核孔对进出细胞核的物质具有选择性
D．若核仁受到破坏会影响核糖体的形成
【答案】A
【分析】除了高等植物成熟的筛管细胞和哺乳动物成熟的红细胞等极少数细胞外，真核细胞都有细胞核，
有的真核细胞有多个细胞核，如人的骨骼肌细胞中有多个细胞核。在电子显微镜下可以观察到细胞核的结
构包括核膜、核仁、染色质等。染色质和染色体是同一种物质在不同细胞时期的两种形态。
【详解】A、除了高等植物成熟的筛管细胞和哺乳动物成熟的红细胞等极少数细胞外，真核细胞都有细胞
核，A错误；
B、染色体的主要成分是DNA和蛋白质，B正确；
C、核孔并非是一个简单的通道，而是由多种蛋白质组成的一个复杂而精细的结构，对进出核孔的物质具
有严格调控作用，表现出明显的选择性，C正确；
D、核仁与某种RNA的合成以及核糖体的形成有关，若核仁受到破坏会影响核糖体的形成，D正确。
故选A。
2．（2023秋·河南安阳·高一统考期末）科学家进行了许多实验探索细胞核的功能。下列有关细胞核的叙述，
正确的是（ ）
A．硝化细菌无细胞核，因此不能形成核糖体
B．真核细胞的细胞核是细胞代谢与遗传的中心
C．伞藻嫁接实验不能证明细胞核控制伞帽的形状
D．蛋白质合成旺盛的细胞中，细胞核中的DNA含量通常较多
【答案】C
【分析】1、细胞核是遗传信息库，是细胞代谢和遗传的控制中心。
2、细胞核包括核膜、染色质、核仁；核膜上的核孔的功能是实现核质之间频繁的物质交换和信息交流，细胞核内的核仁与某种RNA的合成以及核糖体的形成有关。
【详解】A、硝化细菌属于原核细胞，无细胞核，但能形成核糖体，A错误；
B、真核细胞的细胞核是细胞代谢与遗传的控制中心，B错误；
C、由于假根中有除了细胞核之外的细胞结构，所以伞藻的嫁接实验不能充分证明是细胞核控制伞藻伞帽
形状，需要另外设置核移植实验，C正确；
D、蛋白质合成旺盛的细胞中，细胞核中的DNA含量不会发生改变，D错误。
故选C。
3．（2023秋·高一课时练习）有性生殖使雌雄两性生殖细胞的细胞核融合为一个新的细胞核，使后代的遗
传物质同亲代相比，既有传承，又有变化。下列分析错误的是（ ）
A．精子和卵细胞的结合与细胞膜的信息交流功能有关
B．DNA决定着细胞生物亲子代遗传性状的传承和变化
C．细胞核中的遗传信息主要存储在核仁中
D．细胞核控制代谢的指令主要通过核孔传递到细胞质
【答案】C
【分析】细胞核包括核膜（将细胞核内物质与细胞质分开）、染色质（DNA和蛋白质）、核仁（与某种
RNA（rRNA）的合成以及核糖体的形成有关）、核孔（核膜上的核孔的功能是实现核质之间频繁的物质
交换和信息交流）。功能：细胞核是遗传物质贮存和复制的场所，是细胞遗传和代谢的控制中心。
【详解】A、相邻细胞间可通过细胞膜直接接触进行信息交流，如精子和卵细胞之间的识别和结合，A正
确；
B、细胞生物的遗传物质是DNA，DNA决定着细胞生物亲子代遗传性状的传承和变化，B正确；
C、细胞核中的遗传信息主要存储在染色质中，核仁与某种rRNA的合成以及核糖体的形成有关，C错误；
D、细胞核控制代谢的指令主要是mRNA，mRNA是通过核孔从细胞核到达细胞质的，D正确。
故选C。
4．（2022秋·江苏徐州·高一统考期中）下图为某真核细胞内4种具有膜的结构（部分）示意图，有关分析
正确的是（ ）
A．①表示细胞核，其内含有少量的DNA和RNA
B．②表示细胞质膜，能够控制物质进出
C．③表示线粒体，是真核细胞共有的结构
资料整理【淘宝店铺：向阳百分百】D．④表示类囊体，含有光合色素和酶
【答案】B
【分析】真核细胞内双层膜的结构有细胞核、线粒体、叶绿体，单层膜的结构有细胞膜、内质网摸、高尔
基体膜、溶酶体膜等。
【详解】A、核膜上有核孔，①的两层膜是连续的，①不能表示细胞核，A错误；
B、②为单层膜，可表示细胞质膜，能够控制物质进出，B正确；
C、③具有两层膜，且内膜折叠成嵴，表示线粒体，哺乳动物成熟的红细胞属于真核细胞，但没有线粒体，
C错误；
D、④为双层膜结构，且不连续，为核膜，D错误。
故选B。
5．（2023春·四川南充·高二校考期中）如图表示细胞核的结构，下列关于细胞核的结构说法错误的是（
）
A．③能够将核内物质与细胞质分开
B．蛋白质合成旺盛的细胞中，⑥数量较多，④数目较多
C．⑤与某种RNA的合成及核糖体的形成有关
D．RNA主要是通过⑥从细胞核到达细胞质的
【答案】B
【分析】细胞核包括核膜（将细胞核内物质与细胞质分开）、染色质（DNA和蛋白质）、核仁（与某种
RNA（rRNA）的合成以及核糖体的形成有关）、核孔（核膜上的核孔的功能是实现核质之间频繁的物质
交换和信息交流）；细胞核是遗传物质贮存和复制的场所，是细胞遗传和代谢的控制中心；
题图分析：①②③④⑤⑥分别是核糖体、内质网、核膜、染色质、核仁和核孔。
【详解】A、③是核膜，能够将核内物质与细胞质分开，A正确；
B、蛋白质合成旺盛的细胞中，⑥核孔数量较多，因为核孔是核质之间进行频繁的物质交换和信息交流的
通道，但与④染色质数目多少无关，B错误；
C、⑤是核仁，与某种RNA（rRNA）的合成以及核糖体的形成有关，C正确；
D、⑥是核孔，核孔是核质之间进行频繁的物质交换和信息交流的通道，RNA通过核孔进入细胞质，D正确。
故选B。
一、单选题
1．（2023·全国·高三专题练习）核小体是染色质的结构单位，由DNA和组蛋白形成，每个核小体由146
bp(bp反映核苷酸的个数多少)的DNA缠绕组蛋白八聚体1.75圈形成。核小体之间通过50 bp左右的连接
DNA相连。下列叙述错误的是（ ）
A．核小体实现了DNA长度的压缩进而有利于DNA的储存
B．染色质螺旋化为染色体时，核小体之间会进一步压缩
C．核小体的组装发生在细胞分裂间期
D．鉴定组蛋白时，双缩脲试剂A液和B液应等量混合
【答案】D
【分析】双缩脲试剂的使用：双缩脲试剂A液为质量浓度为0.1g/ml的氢氧化钠溶液，双缩脲试剂B液为
质量浓度为0.01g/ml的硫酸铜溶液。鉴定蛋白质时先加1ml双缩脲试剂A液，摇匀后再加3~4滴双缩脲试
剂B液。
【详解】A、由题意可知，核小体是染色质的结构单位，每个核小体由一段DNA缠绕组蛋白八聚体而形成，
故核小体实现了DNA长度的压缩进而有利于DNA的储存，A正确；
B、在细胞分裂期，核小体之间会进一步压缩，使染色质螺旋变粗变短形成染色体，B正确；
C、染色体的复制发生在分裂间期，因此核小体的组装发生在细胞分裂间期，C正确；
D、用双缩脲试剂鉴定蛋白质时，要先加双缩脲试剂A液1 mL，摇匀后再加双缩脲试剂B液3-4滴，D错
误。
故选D。
2．（湖北省高中名校联盟2022-2023学年高三11月期中生物试题）亲核蛋白是指在细胞质内合成，进入
细胞核内发挥功能的一类蛋白质。研究表明，亲核蛋白上一般含有一段氨基酸序列（NLS，核定位信号），
NLS可指导亲核蛋白通过核孔完成核输入后且不被切除。将NLS连接到非核蛋白的侧链上，则非核蛋白也
具有核输入的功能。下列叙述错误的是（ ）
A．核孔可实现核质间双向的物质交换和信息交流
B．解旋酶、DNA聚合酶、RNA聚合酶都可以通过核孔进入细胞核
C．NLS可以指导蛋白质的运输和定位，对所“携带”的蛋白质有特异性
资料整理【淘宝店铺：向阳百分百】D．NLS中一个氨基酸的替换可能会导致亲核蛋白在细胞质内不正常积累
【答案】C
【分析】分析题文：亲核蛋白的核输入过程是一个信号识别与载体介导的过程，一段特殊的具有“定向”、
“定位”作用的核定位序列（NLS），可保证整个蛋白质能够通过核孔复合体转运至细胞核内。
【详解】A、核孔位于核膜上，核孔是实现核质间频繁的物质交换和信息交流的通道，A正确；
B、核孔是RNA、蛋白质等大分子进出细胞核的通道，而解旋酶、DNA聚合酶、RNA聚合酶化学本质均
为蛋白质，都是由细胞质中的核糖体合成，故都可以通过核孔进入细胞核，B正确；
C、由题干可知，若将NLS连接到非核蛋白的侧链上，非核蛋白也具有核输入的功能，说明NLS对所“携
带”的蛋白质没有特异性，C错误；
D、NLS中一个氨基酸的替换可能会引起亲核蛋白无法正常完成核输入，导致亲核蛋白在细胞质内不正常
积累，D正确。
故选C。
3．（2023秋·高一课时练习）如图所示为细胞核结构模式图，下列叙述中正确的是（ ）
A．高等植物成熟筛管细胞中的细胞核，控制着该细胞的代谢和遗传
B．①与②相连接，二者共同参与细胞内磷脂的加工和运输
C．③为处于凝固状态的遗传物质，不参与细胞代谢，仅起遗传物质的备份作用
D．细胞核是细胞代谢和遗传的控制中心
【答案】D
【分析】1、细胞核包括核膜（将细胞核内物质与细胞质分开）、染色质（DNA和蛋白质）、核仁（与某
种RNA的合成以及核糖体的形成有关）、核孔（核膜上的核孔的功能是实现核质之间频繁的物质交换和
信息交流）。功能：细胞核是遗传物质贮存和复制的场所，是细胞遗传和代谢的控制中心。
2、分析题图：①是内质网膜、②是核膜、③是核仁、④是染色质、⑤是核孔。
【详解】A、高等植物成熟筛管细胞中无细胞核，A错误；
B、②为核膜，不参与细胞内磷脂的加工，B错误；
C、③为核仁，不属于遗传物质，C错误；D、细胞核是遗传物质贮存和复制的场所，是细胞代谢和遗传的控制中心，D正确。
故选D。
4．（2023·全国·高三专题练习）细胞核在细胞增殖时发生消失与重建。重建细胞核时，膜小泡聚集在单个
染色体周围，形成核膜小泡，最终核膜小泡融合形成细胞核，部分过程如图所示。下列相关说法正确的是
（ ）
A．细胞核是遗传和代谢的控制中心，是遗传信息转录和翻译的场所
B．膜小泡参与组成生物膜系统，物质通过核膜时均不消耗能量
C．膜小泡聚集在染色体周围可能与膜融合蛋白有关，核膜有2层磷脂分子
D．在有丝分裂末期和减数分裂Ⅱ末期，核膜小泡相互融合形成核膜
【答案】D
【分析】1、细胞核的功能：细胞核是遗传信息库，是细胞代谢和遗传的控制中心。
2、生物膜系统是由细胞膜、细胞器膜、核膜共同构成。
3、基因的表达即基因控制蛋白质的合成过程，包括转录和翻译两个阶段，转录主要发生在细胞核，翻译
在核糖体。
【详解】A、细胞核是遗传和代谢的控制中心，是遗传信息转录的场所，翻译发生在核糖体，A错误；
B、根据题干信息：重建细胞核时，膜小泡聚集在单个染色体周围，形成核膜小泡，最终核膜小泡融合形
成细胞核，所以膜小泡参与组成生物膜系统，大分子物质通过核膜时消耗能量，B错误；
C、根据图示可知，膜小泡聚集在染色体周围可能与膜融合蛋白有关，核膜是双层膜，有4层磷脂分子，C
错误；
D、在重建细胞核时膜小泡聚集在单个染色体周围形成核膜小泡，最终融合形成细胞核，因此在有丝分裂
末期和减数分裂II末期形成的核膜是核膜小泡相互融合而成 ，D正确。
故选D。
5．（2023秋·山东东营·高一统考期末）将变形虫的核膜用³H标记，在不含³H的培养液中培养一段时间
后，发现分裂时细胞中出现许多带有放射性的单层小囊泡，分裂后子代细胞的细胞核大小及放射性强度都
基本相同。下列说法正确的是（ ）
资料整理【淘宝店铺：向阳百分百】A．³H标记后，核膜的物理性质不变，而化学性质改变
B．亲代细胞的核膜参与子代细胞核膜的重建过程
C．有丝分裂后期，小囊泡融合形成新的核膜
D．子代细胞核的放射性强度与亲代细胞核基本相同
【答案】B
【分析】细胞核的结构：
1、核膜：（1）结构：核膜是双层膜，外膜上附有许多核糖体，常与内质网相连；其上有核孔，是核质之
间频繁进行物质交换和信息交流的通道；在代谢旺盛的细胞中，核孔的数目较多。（2）化学成分：主要
是脂质分子和蛋白质分子。（3）功能：起屏障作用，把核内物质与细胞质分隔开；控制细胞核与细胞质
之间的物质交换和信息交流。
2、核仁：与某种RNA的合成以及核糖体的形成有关。在有丝分裂过程中，核仁有规律地消失和重建。
3、染色质：细胞核中能被碱性染料染成深色的物质，其主要成分是DNA和蛋白质。
【详解】A、³H标记后，核膜的物理性质改变，而化学性质不变，A错误；
B、核膜在细胞有丝分裂的前期解体，到末期又重新形成，将变形虫的核膜用³H标记，在不含³H的培养
液中培养一段时间后，发现分裂时细胞中出现许多带有放射性的单层小囊泡，分裂后子代细胞的细胞核大
小及放射性强度都基本相同，这说明亲代细胞核膜解体后的碎片参加了子代细胞核膜的重建，B正确；
C、有丝分裂末期，小囊泡融合形成新的核膜，C错误；
D、子代细胞核的放射性强度比亲代细胞核低，D错误。
故选B。
二、综合题
6．（2022秋·江苏徐州·高一统考期中）2013年诺贝尔生理学或医学奖授予了三位科学家，因为他们解开
了调控运输物在正确时间投递到细胞中正确位置的分子原理，也就是细胞通过囊泡精确地释放被运输的物
质。甲图表示细胞通过形成囊泡运输物质的过程，乙图是甲图的局部放大。不同囊泡介导不同途径的运输。
图中①~⑤表示不同的细胞结构，X和Y为囊泡。请分析回答以下问题：(1)①为 ，是储存 的主要场所，控制着生物体的遗传性状。
(2)②中的 维持着细胞的特有形态并能影响细胞的分裂、分化、信息传递等。
(3)囊泡X与囊泡Y的来源 （填“相同”或“不同”）；若囊泡Y内的“货物”为水解酶，则储存
这些酶的结构⑤是 。
(4)由乙图可推知，囊泡依靠 从而精确地将细胞“货物”运送到相应位置并分泌到细胞外，此过程体
现了细胞质膜的结构特点是 。
【答案】(1) 细胞核 遗传物质DNA
(2)细胞骨架
(3) 不同 溶酶体
(4) 膜上的蛋白A与细胞质膜上的蛋白B特异性结合 具有一定的流动性
【分析】1、图甲中①是细胞核，②是细胞质，③是内质网，④是高尔基体，⑤是溶酶体；图乙是囊泡能
精确地将细胞“货物”运送并分泌到细胞外的机制。
2、分泌蛋白质先在内质网的核糖体上形成肽链，肽链依次进入内质网、高尔基体进行加工、分类、包装
和运输，由细胞膜通过胞吐过程分泌到细胞外。
【详解】（1）①是细胞核，是储存遗传物质DNA的主要场所，是细胞的遗传信息库，是细胞代谢和遗传
的控制中心。
（2）②是细胞质，其中的细胞骨架是真核细胞生物中的一种纤维蛋白结构，维持着细胞的特有形态，并
能影响细胞的分裂、分化、信息传递等。
（3）由图可知，囊泡X是由内质网形成的，囊泡Y是由高尔基体形成的，两者来源不同；若囊泡Y内的
“货物”为水解酶，则储存这些酶的结构⑤是溶酶体，能分解衰老损伤的细胞器,吞噬并杀死侵入细胞的病
毒或病菌。
（4）由图乙可知，囊泡膜上具有蛋白质A，细胞膜上具有蛋白质B，两种蛋白质结合后，囊泡膜与细胞膜
资料整理【淘宝店铺：向阳百分百】融合，将“货物”胞吐出细胞，故乙图囊泡能将“货物”精确运出，主要依赖囊泡上的蛋白质A和细胞膜
上的蛋白质B的特异性结合，此过程体现了细胞膜具有信息交流的功能。
7．（2023秋·山东东营·高一统考期末）翟中和院士在其主编的《细胞生物学》中说到，我确信哪怕一个最
简单的细胞，也比迄今为止设计出的任何智能电脑更精巧。表达出了细胞经过数亿年的进化，还有太多的
未知等待同学们去探索，请同学们欣赏下面几个细胞，并据图回答下列问题（[ ]内填序号，横线上填内
容）：
(1)从结构上来看，图1细胞与图2细胞的根本区别是，图1细胞 。
(2)与人体胰岛细胞相比，图2细胞特有的细胞结构有 。
(3)图2中，控制植物性状的物质主要位于[ ] 中，对细胞核的功能较为全面的阐述是 。
(4)图3反映的是细胞膜的 的功能。细胞膜功能的实现离不开细胞膜 的结构特点。
(5)图4支原体的②处糖蛋白很少，从细胞结构的角度分析，其原因是 。广谱青霉素可抑制细菌的增
殖，但支原体对其并不敏感，推测青霉素对细菌的作用位点为 。作用于核糖体小亚基的四环素类抗
生素可抑制支原体和细菌的增殖，却不会抑制人体细胞的增殖，原因是 。
【答案】(1)无以核膜为界限的细胞核
(2)叶绿体、液泡、细胞壁
(3) ④细胞核（染色质） 细胞核是遗传信息库，是细胞代谢和遗传的控制中心
(4) 进行细胞间信息交流 具有（一定的）流动性
(5) 支原体（为原核生物）细胞中无内质网和高尔基体（对合成的蛋白质进行加工） 细胞壁
真核细胞（人）和原核细胞（支原体、细菌）的核糖体（小亚基）不同
【分析】图1为蓝细菌，图2为植物细胞，图3为两个细胞间进行信息交流，图4为支原体，支原体为原
核细胞。
【详解】（1）图1为蓝细菌，属于原核细胞，图2为植物细胞，属于真核细胞，二者的根本区别是原核细
胞没有核膜包被的细胞核。
（2）人体胰岛细胞为动物细胞，与动物细胞相比，图2的植物细胞特有的结构包括叶绿体、液泡、细胞壁。（3）控制植物性状的物质是DNA，主要分布在④细胞核中，细胞核是遗传信息库，是细胞代谢和遗传的
控制中心。
（4）图3反映的是细胞膜进行细胞间信息交流的功能，如精子和卵细胞的识别过程存在图示的信息交流。
细胞膜的结构特点是具有（一定的）流动性。
（5）糖蛋白是分布在细胞膜上具有识别作用的物质，由于支原体（为原核生物）细胞中无内质网和高尔
基体，不能对合成的蛋白质进行加工，因此支原体的②细胞膜处糖蛋白很少。支原体与细菌都是原核生物，
但支原体没有细胞壁，广谱青霉素可抑制细菌的增殖，但支原体对其并不敏感，故推测青霉素对细菌的作
用位点为细胞壁。作用于核糖体小亚基的四环素类抗生素可抑制支原体和细菌的增殖，却不会抑制人体细
胞的增殖，原因是真核细胞（人）和原核细胞（支原体、细菌）的核糖体（小亚基）不同。
1．（2022·海南·统考高考真题）肌动蛋白是细胞骨架的主要成分之一。研究表明，Cofilin-1是一种能与肌
动蛋白相结合的蛋白质，介导肌动蛋白进入细胞核。Cofilin-1缺失可导致肌动蛋白结构和功能异常，引起
细胞核变形，核膜破裂，染色质功能异常。下列有关叙述错误的是（ ）
A．肌动蛋白可通过核孔自由进出细胞核
B．编码Cofilin-1的基因不表达可导致细胞核变形
C．Cofilin-1缺失可导致细胞核失去控制物质进出细胞核的能力
D．Cofilin-1缺失会影响细胞核控制细胞代谢的能力
【答案】A
【分析】肌动蛋白是细胞骨架的主要成分之一。细胞骨架是由蛋白质纤维组成的网架结构，维持着细胞的
形态，锚定并支撑着许多细胞器，与细胞运动、分裂、分化以及物质运输、能量转化、信息传递等生命活
动密切相关。
【详解】A 、核孔具有选择透过性，肌动蛋白不能通过核孔自由进出细胞核，肌动蛋白进入细胞核需要
Cofilin -1的介导，A错误；
B、编码Cofilin-1的基因不表达，Cofilin-1缺失，可导致肌动蛋白结构和功能异常，引起细胞核变形，核
膜破裂，染色质功能异常，B正确；
C、Cofilin-1缺失可导致肌动蛋白不能进入细胞核，从而引起细胞核变形，可能会导致细胞核失去控制物
资料整理【淘宝店铺：向阳百分百】质进出细胞核的能力，C正确；
D、Cofilin-1缺失会导致染色质功能异常，染色质上含有控制细胞代谢的基因，从而影响细胞核控制细胞
代谢的能力，D正确。
故选A。
2．（2021·福建·统考高考真题）生物科学史蕴含科学研究的思路和方法，下列科学史实验与结论不相符的
叙述是（ ）
选
科学史实验 结论
项
伞藻的帽形建成主要与细胞
A 用伞形帽和菊花形帽伞藻进行嫁接和核移植实验
核有关
绿叶暗处理后，一半遮光，另一半曝光，碘蒸气处理后观察叶片颜色
B 淀粉是光合作用的产物
变化
C 不同颜色荧光染料标记人和小鼠的细胞膜蛋白进行细胞融合实验 细胞膜具有流动性
将狗的小肠黏膜和稀盐酸混合磨碎后制成的提取液注入狗的静脉，检
D 胰液分泌是神经调节的结果
测胰液分泌情况
A．A B．B C．C D．D
【答案】D
【分析】1、菊花形的伞柄嫁接到伞型的假根上，长出伞型的伞帽，伞形的伞柄嫁接到菊花型的假根上，
长出菊花形型的伞帽；核移植实验，将菊花型伞藻的细胞核移到去掉帽的伞形帽伞藻的假根上，应该会长
出菊花形帽。
2、1864年，萨克斯做了一个实验:他把绿叶先在暗处放置24个小时，然后，他让叶片一半曝光，另一半遮
光。过一段时间后，他将叶片放在隔水加热的酒精中脱色，再用碘蒸气处理这片叶，发现曝光的一半呈深
蓝色，遮光的一半则没有颜色变化。
【详解】A、结合分析可知，用伞形帽和菊花形帽伞藻进行嫁接和核移植实验说明伞藻帽的形状与细胞核
有关，说明伞藻的帽形建成主要与细胞核有关，A正确；
B、萨克斯的实验中设置了对照试验，遮光和不遮光的叶片形成对照试验，碘蒸气是要排除叶片中原来的
淀粉的影响，实验结果遮光部分不变蓝，曝光部分变蓝，说明淀粉是光合作用的产物，B正确；
C、不同颜色荧光染料标记人和小鼠的细胞膜蛋白进行细胞融合实验，荧光染料与细胞膜组成成分蛋白质
结合，随着该组成成分的移动而移动，细胞膜上荧光物质的移动表明了细胞膜组成成分的移动，可推知膜
上的蛋白质分子具有流动性，C正确；
D、将狗的小肠黏膜和稀盐酸混合磨碎后制成的提取液注入狗的静脉，检测胰液分泌情况，因本实验中小
肠黏膜神经被彻底破坏，最终有胰液的分泌，故可说明胰液分泌不是神经调节的结果，D错误。故选D。
资料整理【淘宝店铺：向阳百分百】
