遺傳毒性物質(zhì)常存在于被化學(xué)物質(zhì)污染的水體，可損傷生物的DNA，嚴(yán)重威脅人類健康。研究人員通過基因工程改造大腸桿菌，以期篩選對遺傳毒性物質(zhì)反應(yīng)靈敏的工程菌株，用于水質(zhì)檢測。
（1）大腸桿菌DNA中存在可被遺傳毒性物質(zhì)激活的毒性響應(yīng)啟動子序列。將毒性響應(yīng)啟動子插入圖1所示表達載體的P區(qū)，獲得基因工程改造的大腸桿菌。當(dāng)改造后的大腸桿菌遇到遺傳毒性物質(zhì)時，

RNA聚合酶

RNA聚合酶

識別并與啟動子結(jié)合，驅(qū)動噬菌體裂解基因（SRR）

轉(zhuǎn)錄

轉(zhuǎn)錄

，表達產(chǎn)物可使大腸桿菌裂解。
（2）研究人員選取啟動子sul準(zhǔn)備與圖1表達載體連接。圖2顯示了啟動子sul內(nèi)部存在的酶切位點，箭頭表示轉(zhuǎn)錄方向。
①據(jù)圖1、2信息，克隆啟動子sul時，在其A端和B端應(yīng)分別添加限制性內(nèi)切酶

Xho I

Xho I

和

Sap I

Sap I

的酶切位點，從而確保啟動子sul可與已被酶切的表達載體正確連接。
②將重組表達載體導(dǎo)入大腸桿菌，置于含有

氨芐青霉素

氨芐青霉素

的選擇培養(yǎng)基中進行篩選、鑒定及擴大培養(yǎng)，獲得工程菌sul。
（3）研究人員陸續(xù)克隆了其他4種啟動子（rec、imu、qnr、cda），分別連入表達載體，用同樣的方法獲得導(dǎo)入重組載體的工程菌，以篩選最靈敏的檢測菌株。
①將5種工程菌和對照菌在LB培養(yǎng)基中培養(yǎng)一段時間后，檢測菌體密度，結(jié)果如圖3。圖中結(jié)果顯示5種工程菌菌體數(shù)量增長趨勢與對照菌一致，說明

工程菌在自然生長狀態(tài)下不會產(chǎn)生自裂解現(xiàn)象

工程菌在自然生長狀態(tài)下不會產(chǎn)生自裂解現(xiàn)象

。
②上述菌株在LB培養(yǎng)基中生長2h時加入遺傳毒性物質(zhì)，檢測結(jié)果如圖4。據(jù)圖可知，5種工程菌均啟動了對遺傳毒性物質(zhì)的響應(yīng)，應(yīng)選擇工程菌

轉(zhuǎn)入rec啟動子的菌株

轉(zhuǎn)入rec啟動子的菌株

作為最優(yōu)檢測菌株。