一、實驗目的
1、掌握細胞凋亡的概念、生物學意義。
2、掌握細胞凋亡與細胞壞死的區別。
3、掌握誘導和觀察細胞凋亡的方法。
二、實驗原理
（一）概念
凋亡(apoptosis)一詞來自希臘語，apo指分離，ptosis指落下。凋亡的原意是枯萎的樹葉或花瓣自然凋落。1972年澳大利亞昆士蘭大學的kerr等人在許多組織中發現了一種散在的自發的細胞死亡現象，認為這是一種不同于細胞壞死的細胞生理性死亡，并首次提出了細胞凋亡的新概念。
多細胞生物在發生、發展過程中，為了保持正常的生理機能，一部分的細胞發生自發性細胞死亡，這種細胞死亡是被細胞內一系列相關的分子所調控，并伴隨有典型的形態學改變，這種現象被稱為細胞凋亡。
細胞壞死是細胞受到化學因素（如強酸、強堿、有毒物質）、物理因素（如熱、輻射）和生物因素（如病原體）等環境因素的傷害，引起細胞死亡的現象。
細胞凋亡和細胞壞死的區別
| 區別 | 細胞凋亡 | 細胞壞死 |
| 起因 | 生理或病理性 | 病理性變化或劇烈損傷 |
| 范圍 | 少數散在細胞 | 大片組織或成群細胞 |
| 細胞膜 | 保持完整 | 破損 |
| 染色質 | 凝聚在核膜下呈半月狀 | 呈絮狀 |
| 細胞器 | 無明顯變化 | 腫脹、內質網崩解 |
| 細胞體積 | 固縮變小 | 腫脹變大 |
| 凋亡小體 | 有 | 無 |
| 基因組DNA | 有控降解，電泳圖譜呈梯狀 | 隨機降解，電泳圖譜呈涂抹狀 |
| 蛋白質合成 | 有 | 無 |
| 調節過程 | 受基因調控 | 被動進行 |
（二）生物學意義
①清除無用的、多余的細胞。無用的細胞大多在發育早期階段即發生凋亡。如果發育過程中某些細胞產生過多，也會發生凋亡。例如，人胚胎肢芽發育過程中指(趾)間組織，通過細胞凋亡機制被清除而形成指(趾)間隙。
②清除受損、突變或衰老的細胞。受損不能修復的細胞通過凋亡而被清除。受病毒感染的細胞通過凋亡使DNA發生降解，整合于其中的病毒DNA也隨之破壞，阻止了病毒復制。
（三）主要特征
凋亡細胞的主要特征是：①染色質聚集、分塊、位于核膜上，胞質凝縮，最后核斷裂，細胞通過出芽的方式形成許多凋亡小體；②凋亡小體內有結構完整的細胞器，還有凝縮的染色體，可被鄰近細胞吞噬消化，因始終有膜封閉，沒有內溶物釋放，故不會引起炎癥；③凋亡細胞中仍需要合成一些蛋白質，但是在壞死細胞中ATP和蛋白質合成受阻或終止；④核酸內切酶活化，導致染色質DNA在核小體連接部位斷裂，形成約200bp整數倍的核酸片段，凝膠電泳圖譜呈梯狀；⑤凋亡通常是生理性變化，而細胞壞死是病理性變化。
三、實驗試劑與器材
1、洋蔥內表皮細胞
2、染色液（改良苯酚品紅染液）：
原液A：取3克堿性品紅溶于100毫升70%酒精中，此液可以長期保存。
原液B：取A液10毫升加入90毫升5%苯酚(即石炭酸)水溶液中(2周內使用)。
原液C：取B液55毫升加入6毫升的冰醋酸和6毫升38%的甲醛(可長期保存)。
染色液：取C液10-20毫升，加入90-80毫升45%醋酸和1.5克山梨醇。
3、0.5M GaCl2
4、光學顯微鏡、電爐、剪刀、鑷子、載玻片、蓋玻片
四、實驗步驟
1、材料準備
取新鮮洋蔥室溫下于清水中培養數小時，使其活化。
2、洋蔥鱗莖內表皮細胞凋亡的誘導
從培養好的洋蔥鱗莖上切取1 cm2 左右的內表皮，分成三組：
第一組是正對照，為正常細胞；
第二組是試驗組，取10 片洋蔥內表皮，于0. 5 M CaCl2 中培養10hr；
第三組是負對照，為煮沸5 min 的壞死細胞。
3、細胞凋亡的染色與觀察
上述三組材料采用改良苯酚品紅染液染色，20 min 后制片。光學顯微鏡下觀察細胞的形態變化。