TK选择系统将含有tk+基因的表达载体导入tk-宿主细胞，再用含有次黄嘌呤（H），氨基喋呤（A）和胸苷（T）的培养基培养细胞，其中A为叶酸类似物，可阻断dATP,dGTP的合成，及dUMP到dTTP的转化，但H可合成IMP，再由IMP合成dATP和dGTP，含有载体的tk+细胞能利用T合成dTTP，故可合成DNA使细胞存活，不含载体的tk-细胞不能利用T合成dTTP，无法合成DNA使细胞死亡。该系统中的tk+基因能报告载体的导入，称报告基因，培养基中含有H,A和T,故将这种选择方法称做HAT选择法。