细胞发生凋亡时, 会激活一些 DNA 内切酶，这些内切酶会切断核小体间的基因组 DNA，产生 180 bp-200 bp 的 DNA 片段，表现为琼脂糖凝胶电泳中呈现的特异的梯状 Ladder 图谱。基因组 DNA 双链或单链断裂时会出现产生大量的粘性 3'-OH 末端，可在脱氧核糖核苷酸末端转移酶（TdT）的催化作用下，与  488/Cy-dUTP 结合，从而通过荧光显微镜或流式细胞仪直接进行凋亡细胞的检测，这类方法称为脱氧核糖核苷酸末端转移酶介导的缺口末端标记法（Terminal - deoxynucleotidyl transferase mediated nick end labeling, TUNEL）。由于正常的或正在增殖的细胞几乎没有 DNA 的断裂，因而没有 3'-OH 形成，很少能够被染色。Tunel 法可以对完整的单个凋亡细胞核或凋亡小体进行原位染色，能准确地反应细胞凋亡典型的生物化学和形态特征，可检测出极少量的凋亡细胞，因而在细胞凋亡的研究中广泛采用。