3.0《生物科学与工业》PPT课件（新人教版-选修2）

(共84张PPT)
新课标人教版课件系列
《高中生物》
选修２
第３章
《生物科学与工业》
教学目标
1.说出微生物发酵生产的基本过程。举例说出微生物发酵与食品生产的关系。
２．参与有关微生物发酵的调查活动。通过发酵工程发展的历史，体验科学、技术、社会三者间的紧密联系和互动。
３.说出酶家族的概况及酶制剂的生产方法。举例说明酶在工业生产中的应用。
４.尝试分析和收集有关酶的专利文献资料。认同解决现实生活中的许多问题离不开科学技术，以及科学技术是不断发展的。
５.说出酶家族的概况及酶制剂的生产方法。举例说明酶在工业生产中的应用。
６.尝试分析和收集有关酶的专利文献资料。认同解决现实生活中的许多问题离不开科学技术，以及科学技术是不断发展的。
第３章《生物科学与工业》
第１节
《微生物发酵及其
应用》
为什么要利用微生物？
抗生素、氨基酸、酶制剂等产品为什么能通过微生物发酵来生产？这与微生物的生长和代谢特点有什么关系？
1、某些微生物因争夺生存环境或营养物，会产生抗生素将其他种类的微生物杀死。
2、微生物会产生蛋白酶、纤维素酶和淀粉酶，将营养物质水解成可吸收的小分子的多肽或氨基酸、葡萄糖 。
3、微生物细胞会通过合成或分解代谢生产它必需的一些物质，包括氨基酸、核苷酸等。
为什么要利用微生物？
微生物繁殖非常迅速
微生物培养易于控制
微生物本身也容易改造
什么是发酵？
利用微生物，在适宜的条件下，将原料经过特定的代谢途径转化为人类所需要的产物的过程。
微生物的生长规律
㏒
细
胞
数
调整期 对数期 稳定期 衰亡期
单细胞微生物的典型生长曲线
调整期的特点
生长速度为零
细胞体积急剧增大
细胞内的RNA尤其是rRNA含量增高，细胞呈嗜碱性
合成代谢活跃，易产生诱导酶
对外界不良环境条件敏感
影响调整期长短的因素
接种龄
接种量
培养基成分
发酵工业上需尽量缩短该期，以降低生产成本
在食品工业上，尽量在此期进行消毒或灭菌
对数期的特点
生长速度常数R最大
细胞进行平衡生长
酶系活跃，代谢旺盛
影响对数期微生物增代时间的因素
菌种
营养成分
营养物的浓度
发酵工业上尽量延长该期，以达到较高的菌体密度
食品工业上尽量使有害微生物不能进入此期
稳定期
特点：
1 生长速率常数R等于0
2 菌体产量达到了最高值
3 合成次生代谢产物
4 细胞内出现储藏物质，芽孢菌内开始 产生芽孢
产生原因：
营养物尤其是生长限制因子的耗尽
营养物的比例失调，如碳氮比不合适
有害代谢废物的积累（酸、醇、毒素等）
物化条件（pH、氧化还原势等）不合适
衰亡期
特点：
1 R为负值
2 细胞的形态发生变化，出现不规则的衰退形
3 释放次生代谢产物，芽孢等
4 菌体开始自溶
产生原因：
生长条件的进一步恶化，使细胞内的分解代谢大大超过合成代谢，继而导致菌体的死亡
发酵培养基的配制
微生物的营养物质有六大类要素，即水、碳源、氮源、无机盐、生长因子和能源。
生长因子：某些微生物本身不能从普通的碳源、氮源合成，需要额外少量加入才能满足需要的有机物质，包括氨基酸、维生素、嘌呤、嘧啶及其衍生物，有时也包括一些脂肪酸及其他膜成分
发酵培养基的配制原则
① 营养物质应满足微生物的需要。不同营养类型的微生物对营养的需求差异很大，应根据菌种对各营养要素的不同要求进行配制。
② 营养物的浓度及配比应恰当。营养物浓度太低，不能满足微生物生长的需要；浓度太高，又会抑制微生物生长。
③物理、化学条件适宜。（pH、水活度、渗透压 ）
④在设计培养基时，必须考虑是要培养菌体，还是要积累菌体代谢产物；是实验室培养，还是大规模发酵等问题。
哪些不同类型？
发酵工业经历了哪几个阶段？
原始发展阶段（发酵技术原始，顶多是家庭小制作，技术进步缓慢，完全是经验式的，并不知道其中的原理 。）
传统发酵工业阶段（人们才开始了解发酵现象的本质 ，采用开放式的发酵方式，生产过程较为简单，对生产设备要求不高，规模一般不大 。）
现代发酵工业阶段（生产技术要求高；生产规模大；技术发展速度快；菌种的生产能力大幅度提高，新产品、新技术、新设备的应用达到前所未有的程度。 ）
生物技术产业阶段 （利用构建的基因工程菌生产 ）
什么是发酵工程？
采用现代化工程技术手段，利用微生物的某些特定功能，为人类生产有用的产品，或直接把微生物应用于工业生产过程的一种新技术。
发酵工程
我国工业生产味精使用的菌种主要是经过诱变育种得到的营养缺陷型的北京谷氨酸棒状杆菌
发酵工程生产实例
抑制
1、菌种的选择
2、培养基的选择
选择细胞膜通透较强，在细胞内不积累谷氨酸的谷氨酸棒状杆菌做菌种
生物素
生长因子
豆饼水解液、玉米浆
碳源
尿素
氮源
磷酸二氢钾
氧化钾
硫酸镁
无机盐
水
pH
7-8
豆饼水解液、玉米浆中的水
酸碱度
成 分
发酵工程
啤酒制造工艺流程
发酵工程
啤酒制造工艺流程
微生物的应用
酒类：包括果酒、啤酒、白酒及其他酒均是利用酿酒酵母，在厌氧条件下进行发酵，将葡萄糖转化为酒精生产的。白酒经过蒸馏，因此酒的主要成分是水和酒精，以及一些加热后易挥发物质，如各种酯类、其他醇类和少量低碳醛酮类化合物。果酒和啤酒是非蒸馏酒，发酵时酵母将果汁中或发酵液中的葡萄糖，转化为酒精，而其他营养成分会部分被酵母利用，产生一些代谢产物，如氨基酸、维生素等，也会进入发酵的酒液中。因此，果酒和啤酒营养价值较高。
微生物的应用
醋：食品店或超市出售的醋中，除了白醋是由化学合成的食品级醋酸勾兑的外，其他的则是由醋酸菌在好氧条件下发酵，将固体发酵产生的酒精转化为醋酸生产的。由于使用的微生物菌种或曲种的差异，在葡萄糖发酵过程中会产生乳酸或其他有机酸，因而使醋有不同的风味。
微生物的应用
酱油：酱油生产以大豆为主要原料，其他有麦麸、小麦、玉米等，将原料经粉碎制成固体培养基，在好氧条件下，利用产生蛋白酶的霉菌，如黑曲霉进行发酵。微生物在生长过程中会产生大量的蛋白酶，将培养基中的蛋白质水解成小分子的肽和氨基酸，然后淋洗、调制成酱油产品。酱油富含氨基酸和肽，具有特殊香味。
酱：以大豆和少量面粉为原料，蒸煮后在空气中自然发
酵。发酵过程主要是能够产生蛋白酶、脂肪酶和淀粉酶
的霉菌，将大豆中的蛋白质、脂肪、淀粉分解，产生出
氨基酸、多肽、甘油、脂肪酸等多种物质。这些物质使
酱具有独特的酱香味。
微生物的应用
微生物的应用
酸奶：牛奶在厌氧条件下，由乳酸菌发酵，将乳糖分解，并进一步发酵产生乳酸和其他有机酸，以及一些芳香物质和维生素等；同时蛋白质也部分水解。因此，酸奶是营养丰富、易消化，少含乳糖，是适合于有乳糖不适应症者的优良食品。
醪糟：又称酒酿，是大米经蒸煮后，接种根霉，在好氧条件下，发酵生产的含低浓度酒精和不同糖分的食品。根霉在生长时会产生大量的淀粉酶，将大米中的淀粉水解成葡萄糖，同时利用部分葡萄糖发酵产生酒精。
微生物的应用
微生物的应用
面包：现在的面包均是利用活性干酵母（面包酵母）经活化后，与面粉混合发酵，再加入各种添加剂，经烤制生产的。面粉发酵后淀粉结构发生改变，变得易于消化、营养易于吸收。
馒头：以前做馒头的面粉是经自然发酵后蒸制的，如果连续使用面肥发酵，经几代发酵，微生物会因生长优势而单一化。发酵的菌种一般多为乳酸菌。因为发酵产酸，在蒸制前要用碱中和酸，制得的馒头才松软适口、带有特殊香味。现在，大批量生产是采用干酵母发酵，所以不产酸，不需要再用碱中和即可蒸制。
微生物的应用
微生物的应用
泡菜：请参看《生物技术实践》的专题1的课题3（乳酸菌）
腐乳：请参看《生物技术实践》的专题1的课题2（毛霉、青霉、酵母、曲霉等）
酸菜：与泡菜类似。
微生物的应用
微生物的应用
糖果、饼干、果冻等添加了红曲色素，以调节色泽；
果汁、饼干、面包、点心、方便面等添加了黄原胶，起悬浮、稳定、增稠、改善口感、防止粘牙、延长储存期等作用；
各类罐头，包括蔬菜、水果、蘑菇、鱼类、肉类、蛋类罐头，香肠，包装奶等添加了乳链杆菌肽，以保鲜、防腐，保存营养和改善口感等；
各种果汁、啤酒和饮料中均需使用柠檬酸或乳酸作为酸味剂调节口味、口感；
饭店、食堂和家庭制作的菜肴中常加味精或肌苷，以增加鲜味。
可以说市场上出售的各类食品均加有各种食品添加剂，其中约70%～80%的食品添加剂是用发酵法，或发酵产生的酶，加工生产的。
微生物的应用
微生物的应用
制药业：抗生素、氨基酸、维生素的生产厂家；
食品业：醋、酱油、酱、酒等的生产厂家；
轻工业：柠檬酸、乳酸、味精、肌苷酸、干酵母、色素、黄原胶、甘油等的生产厂家；
化工业：酒精、丙酮、丁醇、衣康酸、丙烯酰胺和聚丙烯酰胺等的生产厂家；
饲料业：饲料添加剂的生产厂家；
农药业：农用抗生素、微生物肥料、微生物农药等的生产厂家。
微生物的应用
第３章《生物科学与工业》
第２节
《 酶在工业生产中
的应用》
雕牌超效加酶洗衣粉
胰蛋白酶
溶菌酶
溶菌酶
一、酶及其类型
1、酶是什么呢？
酶的来源
生化效应
化学本质
基本组成单位
具体产生场所
有机物（蛋白质或RNA）
催化作用，降低活化能
活细胞产生
氨基酸或核糖核苷酸
核糖体或细胞核内转录
(4)、根据酶催化的反应和所起的作用：
氧化还原酶、水解酶、裂解酶、连接酶、转移酶和异构酶
（酶的国际统一分类法）
胞内酶
胞外酶
2、酶的类型
(1)、根据存在的部位：
（2）、根据酶催化的底物：淀粉酶、蛋白酶、脂肪酶等
(3)根据同一种酶的来源不同：枯草杆菌蛋白酶、木瓜蛋白酶等
优点：
缺点：
高效性
专一性
反应条件温和
大多数的酶是蛋白质，在不适宜的条件下容易变性、失活，稳定性差，在某些方面的应用有局限性。
3、酶的优缺点
问题：酶特别“娇嫩”，对环境条件的要求比较苛刻。这就给实际生产及应用造成麻烦。怎么解决这一问题呢？
3、酶制剂的生产
（1）酶制剂的慨念
（2）、酶催化有哪些特点？
（3）酶催化反应结束后，酶和其他产物混合在一起，分离比较麻烦，这不仅影响产品的纯度，而且酶不能分离出来重复使用，也造成了浪费。这个问题又是怎样解决呢？
4、酶的固定化——固定化酶
载体结合法
交 联 法
包 埋 法
酶经固定化处理后，稳定性较高，可以长期反复使用，有利于工业生产中转化反应的连续化和自动化。
二、酶在工业生产中的应用
1、葡萄糖的生产
2、果汁的生产
3、棉布的生产
4、造纸工业中的应用
5、半合成青霉素的生产
6、食品加工、洗涤剂
a－淀粉酶
果胶酶和纤维素酶
纤维素酶
酶代替化学脱墨
青霉素酰化酶
脂肪酶
7、酶在新能源开发中的应用前景
三、练习
1、能正确说明酶特性的是
A、酶大多数是蛋白质
B、酶是活细胞产生的，只能在生物体内发挥催化作用
C、酶的活性随温度的升高而不断升高
D、每一种酶只能催化一种或一类物质的化学反应
（酶的化学本质）
2、多酶片中含有蛋白酶、淀粉酶和脂肪酶，具有辅助消化的作用。其片剂是糖衣片，这样制作的目的是
A、补充体内糖类物质的供给
B、防治胃液的消化作用
C、经唾液的消化后即可迅速起作用
D、使其中各种酶缓慢地释放
3、（2005年黄冈模拟）图是含有淀粉的琼脂块上的实验装置，将该装置放在37℃的温度下，培养24h后，用碘液冲洗圆点处，各琼脂块的处理方法和实验结构见下表。下列说法正确的是
圆点 处理方法 结果
A 加入新鲜的唾液 红棕色
B 接种面包霉 红棕色
C 加入煮沸的唾液 蓝黑色
D 加入蔗糖酶 ？
E 加入新鲜唾液与质量分数为10％的盐酸的混合液 蓝黑色
A
B
E
D
C
A、面包霉能分泌淀粉酶，酶可在细胞外发挥作用
B、温度能影响酶的活性，温度越高，酶的催化活性越强
C、酶不仅具有高效性，还具有专一性，实验E就是最好的证明
D、酶的催化需要适宜的pH，据此推断表中的“？”处应该是蓝黑色
4、根据酶在生物体内存在的部位，可分为胞内酶和胞外酶，下列酶中属于胞外酶的是
A．呼吸酶 B．光合酶
C．胰蛋白酶 D．解旋酶
第３章《生物科学与工业》
第３节
《生物工程药物与
疫苗 》
1、根据酶在生物体内存在的部位，可分为胞内酶和胞外酶，下列酶中属于胞外酶的是
A．呼吸酶 B．光合酶
C．胰蛋白酶 D．解旋酶
复 习
3、（2005年黄冈模拟）图是含有淀粉的琼脂块上的实验装置，将该装置放在37℃的温度下，培养24h后，用碘液冲洗圆点处，各琼脂块的处理方法和实验结构见下表。下列说法正确的是
圆点 处理方法 结果
A 加入新鲜的唾液 红棕色
B 接种面包霉 红棕色
C 加入煮沸的唾液 蓝黑色
D 加入蔗糖酶 ？
E 加入新鲜唾液与质量分数为10％的盐酸的混合液 蓝黑色
A
B
E
D
C
A、面包霉能分泌淀粉酶，酶可在细胞外发挥作用
B、温度能影响酶的活性，温度越高，酶的催化活性越强
C、酶不仅具有高效性，还具有专一性，实验E就是最好的证明
D、酶的催化需要适宜的pH，据此推断表中的“？”处应该是蓝黑色
．人们为了尽快、彻底地去除衣物上的油渍污垢，常常使
用加酶洗衣粉，请回答下列问题：
（1）为洗去衣服上的奶渍，在加酶洗衣粉中加入哪些酶 __________________。
（2）用加酶洗衣粉时，为何用温水而不用沸水
____________________________________________。
（3）加酶洗衣粉属于_____________，它的生产包括
________________________________步骤。
（4）加酶洗衣粉的使用是否可以降低洗衣粉、洗涤剂对环境的污染程度 为什么
______。
_______________________________________________。
（5）加酶洗衣粉的使用属于酶制剂应用中的__________________。
蛋白质酶和脂肪酶
酶需要适宜催化作用的温度条件，温度过高使酶失活
固体酶制剂
酶的生产提取、分离纯化、合成酶制剂
可以
加酶洗衣粉比普通洗衣粉用量少、效率高，酶可在自然环境中降解
直接利用
P56页思索与练习
1．酶在生物体内的含量一低，工业生产所用的酶是如何获得的
酶在生物界普遍存在，因而可以从动物、植物、微生物等各种原料中提取酶，如从动物胰脏中可以提取胰蛋白酶、淀粉酶、核糖核酸酶，从木瓜中提取木瓜蛋白酶，从菠萝皮中提取菠萝蛋白酶。但动物、植物的来源总是有限的，不能适应生产上大量用酶的需要，所以目前工业上大多采用微生发酵法来获得大量的酶制剂。此法的优点在于微生物人工培养不受气候、地理等条件的限制，繁殖速度快，还可以根据需要选育菌种来提高产酶率。
2．在工业生产上，用酶催化的反应取代传统的化学反应，如用’酶法生葡萄糖取代酸解淀粉生产葡萄糖工艺，这对生产效率、产业工人和环境有什么意义
用酶法生产葡萄糖，可使粉状葡萄糖得率达100％，结晶葡萄糖率达80％，提高了葡萄糖的质量和产量，减轻了产业工人的工作量，减轻了对环境污染，对保护环境有重大意义。
第１课时
一、生物工程药物
概念：
　　　一般是指利用DNA重组技术或其他生物技术生产的药物。
　如：
　　　基因工程药物；
　　　细胞工程药物；
　　　发酵工程药物；
　　　酶工程药物等。
（一）基因工程药物
传统制药业中胰岛素制备方法是怎样的？有何明显的不足？
　
有何比较好的方法来解决这个问题？请叙述该方法的大致过程？
　
若从猪、牛等动物的胰脏中提取；
　 产量有限，价格昂贵，可能导致过敏反应
利用基因工程、发酵工程进行生产
（一）基因工程药物
科技人员成功研制“基因重组人胰岛素”
我国生产的部分用胰岛素产品
基因工程药物生产的大致过程
基因工程药物生产的大致过程
基本过程概述：
　　获取目的基因→构建基因工程菌→
　 →工程菌大规模培养→ 产物分离纯化
　 →除菌过滤→半成品检测→ 成品加工
　 →成品检测
最主要环节：
　构建工程菌
基因工程药物
转入基因的生物
细菌、动物、植物
（一）基因工程药物
生产干扰素的车间
我国自行生产的重组白细胞介素
（二）细胞工程药物
传统动植物药物的优点和面临的问题：
　优点：
　　　高效、低毒、副作用少等
　面临的问题：
　　　随着人产对来自珍稀濒危动植物的药物需求量增大，人们对野生生物资源的大规模猎取，采集和开发，导致了生态环境和环境和物种资源的破坏。
人们有没有找到解决这一矛盾的新方法？
细胞工程药物
指在细胞水平上的遗传操作，即通过细胞融合、核质移植、染色体移植等技术，改造并筛选特定的细胞株或细胞糸，再通过规模培养获得药物。
概 念
悬浮细胞培养
药物制剂
提取纯化产物
细胞培养的人参愈伤组织
人 参
1、植物细胞工程制药
（细胞株）
2、动物细胞工程制药
2、动物细胞工程制药
1、制药中应用到的工程技术：
　动物细胞培养技术、基因工程、细胞融合技术等
2、动物细胞工程药物
乙肝疫苗
给流动儿童喂服小儿麻痹糖丸
练习
1、控制细菌合成抗生素的基因、控制放线菌主要性状的基因、控制病毒抗原特异性的基因依次在（ ）
①核区大型环状DNA ②质粒上③细胞染色体上④衣壳内的核酸上
A、①③④ B、①②④
C、②①③ D、②①④
D
2、生产单克隆抗体要用到的生物工程是（ ）
①基因工程 ②细胞工程 ③发酵工程 ④酶工程
A．①②③④ B．②③④
C．①②④ D．①③④
B
用大肠杆菌生产胰岛素需应用的生物工程的组合是 （　 ） ①基因工程 ②细胞工程 ③发酵工程 ④酶工程 　　 A.①②③ 　 B．①②④
C．①③④ 　 D．②③④
C
3、干扰素是治疗癌症的重要药物，它必须从血中提取，每升人血只能提取0.05 μg，所以价格昂贵。现在美国加利福尼亚的基因公司用如下图的方式生产干扰素，试分析其原理和优点。
（1）从人的淋巴细胞中取出___________，使它同细菌质粒相结合，然后移植到酵母菌的细胞里，让酵母菌___________。
（2）酵母菌能用___________繁殖，速度很快，能大量生产___________，不但提高了产量，也降低了成本。
（3）酵母菌能产生干扰素，这个事实说明，人和酵母菌共用一套_________。
干扰素基因
表达干扰素
出芽生殖
密码子
干扰素
科研人员在观察SARS病
毒灭活疫苗细胞生长情况
科研人员观察SARS病毒灭活疫苗
生物工程疫苗
2、传统疫苗
减毒疫苗
丧失致病能力,毒性减弱或基本无毒的活菌或病毒。常用的有卡介苗、牛痘疫苗等。
接种一次且接种量少,免疫时间长,效果好。
1、疫 苗
是一类接种后能激发人体免疫反应来抵抗某些传染病的生物制品
强抗原病原微生物用理化方法灭活后制而成。常用的有：伤寒疫苗、狂犬疫苗等。
灭活疫苗
制备简单，保存时间长且相对较安全。
接种量大且需多次接种。
传统疫苗的不足：
　
解决之道
　
有些是用化学或物理方法，使病原微生物灭活制成的，但灭活的适宜程度不好把握；有些是让病毒先感染一种动物，使病毒的毒力减弱而制成的，但这样制备的疫苗，可能因病毒的回复突变，毒力增强而引起感染
基因工程疫苗
　 利用基因工程可以删除细菌和病毒中抗原物质的基因或基因片段，获得更彻底、遗传特性更稳定、不易发生毒力回复、安全性强的疫苗。
基因工程疫苗
基因工程疫苗的生产
1、利用基因工程技术，将病原体的某个或某几个抗原基因转入适当的宿主细胞，进行表达，获得的表达产物，经分离、纯化后，用福马林和AL（OH）3吸附就可以作为疫苗使用。如：
乙肝疫苗
　　　利用基因工程技术，将病原体的抗原基因转移到植物细胞的染色体DNA中，并使其表达，从而培育出生产疫苗的转基因植物，达到预防和治疗疾病的目的。
2、基因工程疫苗的生产：
小结
生物技
术药物
基因工程药物
细胞工程药物
植物细胞工程药物
动物细胞工程药物
基因工程疫苗
核酸疫苗
生物技
术疫苗
传统疫苗生产
基因工程疫苗生产
减毒疫苗
灭活疫苗
练习
1、流感病毒有不同的亚型，现有多种流感疫苗，有人注射了一种流感疫苗后，
在流感流行期间未患流感，但流感再次流行时，却患了流感。可能的原因是：（ ）
①流感病毒发生了突变 ②抗体在体内存留的时间短
③流行的流感病毒与注射的流感疫苗不是同种类型 ④流感使人的免疫系统受损
A．①②③ B．①②④ C．①③④ D．①②
A
2、下列关于疫苗的叙述，正确的是（ ）
A．所有的疫苗都是安全的
B．一次使用疫苗可以预防一生
C．疫苗能迅速激发机体免疫反应 D．疫苗即可预防疾病，也可治疗疾病
c
3、利用基因工程获得疫苗与传统疫苗相比优点不包括（ ）
A．易发生毒力回复 B．安全性强 C．遗传特性稳定 D．便于大量生产
A
P64页思考与练习
1．为什么说重组DNA技术是基因工程药物生产中的核心技术
重组DNA技术是指在基因水平上的遗传工程。它的基本原理是用人工的方法将需要的某一种供体生物的遗传物质DNA大分子提取出来，在离体条件下用适当的工具酶进行切割后把需要部分(即目的基因)与作为载体的DNA部分连接起来，或用人工方法合成目的基因与载体连接起来，然后与载体一起导人某一易生长、繁殖的受体细胞或微生物中，使之在新的遗传背景下进行功能性表达，生产出人类所需要的物质。如人胰岛素、人生长激素、干扰素、红细胞生成素等。因此，重组DNA技术是基因工程药物生的核心技术。
2．利用细胞工程生产药物的优势是什么
利用细胞工程生产药物，除了能将特定的动、植物细胞在离体情况下大量培养并从中获得所需要的产物外，更重要的是通过细胞融合、核质移植、染色体移植等技术，将遗传物质转移到受体细胞中形成杂交细胞，使之具有特殊的功能，同时避免了繁琐的分离、提纯、剪切、拼接等基因操作，提高效率。
3．你认为传统疫苗与基因工程疫苗各有什么优势 基因工程疫苗能取代传统疫苗吗
传统的病毒疫苗是以完整的病毒作为材料的。用于疫苗材料的病毒是经过减毒或灭活处理的，这样既可以达到刺激人体免疫系统产生抗体等具有保护效应的物质，又不引起疾病。减毒疫苗一般只需要接种一次且接种量少，而免疫持续时间长，效果好；灭活疫苗每次接种剂量大且需要多次接种，免疫力较差，但制备简单，保存时间较长，且相对较安全。
基因工程疫苗比传统疫苗的免疫途径更安全，不需要注射器之类的设备，可以避免因使用了消毒不彻底的注射器而使通过血液传染的疾病如艾滋病和乙型病毒性肝炎等大面积传播。应用转基因植物生产基因工程疫苗还具有以下优点：①疫苗抗原基因转入可食用的植物后，可供直接服用或饲喂动物，不需要像生产传统疫苗那样需要许多仪器设备，生产成本显著降低；②比传统免疫途径更有效，因为植物细胞中的疫苗抗原通过胃内的酸性环境时可受到细胞壁的保护，直接到达肠内黏膜诱导位，刺激黏膜和全身免疫
反应，大大提高有效性；③易贮存和分发，不需要冷藏设备；④不仅提供了疫苗而且提供了营养，尤其是以水果作转基因的口服疫苗为广大儿童所喜欢。毫无疑问，基因工程疫苗较传统疫苗具有毒性低的优势，但是免疫效果还需进一步的提高。基因工程疫苗应该比目前应用的常规疫苗具备更多的优点，但要取代传，统疫苗，它必须具备安全性、生产工艺、免疫效力、免疫期、免疫途径、生产成本等的优势，并被有关管理部门和公众所接受。