本发明涉及一种转基因莱茵衣藻生物反应器的构建方法。利用莱茵衣藻作为转基因受体生物，通过构建含有筛选标记基因表达框架的外源基因高效表达载体构建，利用“珠磨法”、基因抢法、或电击穿孔等方法，将来源于不同生物体(包括动物、植物和微生物等)的目的基因导入莱茵衣藻体内，并根据需要整合到细胞核基因组、或叶绿体基因组中，采用一系列基因表达调控技术，构建转基因莱茵衣藻高效生物反应器。该方法构建的转基因莱茵衣藻生物反应器生长速度快、繁殖周期短、产物易分离、光合自养和可集约化大规模培养等特性，实现快速、廉价生产各种药用蛋白质、工业原料、可食性疫苗、具有生物学活性的次生代谢产物等。