Tortoiseshell y calico coats resultan de una interacción entre factores genéticos y de desarrollo. El gen primario para el color de la capa (B) para los colores marrón, chocolate, canela, etc.,, puede ser enmascarado por el gen co-dominante para el color naranja (O) que está en el cromosoma X y tiene dos alelos, el naranja (XO) y no Naranja (Xo), que producen pigmentos naranja feomelanina y negro eumelanina, respectivamente. (Nota: típicamente, la X para el cromosoma se asume a partir del contexto y los alelos se refieren solo por la O mayúscula para el naranja, o minúscula para el no-Naranja.) Los gatos Carey y calico están indicados: Oo para indicar que son heterocigotos en el gen O., Los genes (B) y (O) pueden ser modificados por un gen recesivo diluido (DD) que suaviza los colores. Naranja se convierte en crema, negro se convierte en gris, etc. Se utilizan varios términos para colores específicos, por ejemplo, gris también se llama azul, naranja también se llama jengibre. Por lo tanto, un gato Carey puede ser una Carey de chocolate o una Carey azul/crema o similar, basado en los alelos para los genes (B) y (D).,
Las células de las gatas, que al igual que otras hembras de mamíferos tienen dos cromosomas X (XX), sufren el fenómeno de inactivación X, en el que uno u otro de los cromosomas X se apaga al azar en cada célula en un desarrollo muy temprano. El X inactivado se convierte en un cuerpo Barr. Las células en las que el cromosoma portador del alelo naranja (O) está inactivado expresan el alelo alternativo No naranja (o), determinado por el gen (B). Las células en las que el alelo No naranja (o) está inactivado expresan el alelo naranja (o)., Los genes pigmentarios se expresan en melanocitos que migran a la superficie de la piel más adelante en el desarrollo. En los gatos con concha bicolor, los melanocitos llegan relativamente temprano, y los dos tipos de células se entremezclan, produciendo la característica apariencia brindled que consiste en una mezcla íntima de células naranjas y negras, con pequeñas manchas difusas ocasionales de naranja y negro.
en los gatos calico tricolores, un gen separado interactúa en su desarrollo con el gen del color del pelaje., Este gen de manchado produce manchas blancas, sin pigmentar al retrasar la migración de los melanocitos a la superficie de la piel. Hay una serie de alelos de este gen que producen retrasos mayores o menores. La cantidad de blanco se divide artificialmente en mitted, bicolor, Arlequín y van, pasando de casi ningún blanco a casi completamente blanco. En el caso extremo, no hay melanocitos que lleguen a la piel y el gato es completamente blanco (pero no un albino). En casos intermedios, la migración de melanocitos se ralentiza, por lo que las células pigmentarias llegan tarde en el desarrollo y tienen menos tiempo para entremezclarse., La observación de gatos tricolores mostrará que, con un poco de color blanco, las manchas naranjas y negras se vuelven más definidas, y con aún más blanco, las manchas se vuelven completamente distintas. Cada parche representa un clon de células derivadas de una célula original en el embrión temprano.
un gato macho, al igual que los machos de otros mamíferos terianos, tiene solo un cromosoma X y un cromosoma Y (XY). Ese cromosoma X no sufre inactivación X, y el color del pelaje está determinado por el alelo que está presente en el X. En consecuencia, el pelaje del gato será completamente naranja o no Naranja., Muy raramente (aproximadamente 1 de cada 3.000) nace un Carey macho o calico; estos típicamente tienen un cromosoma X extra (XXY), una condición conocida en humanos como síndrome de Klinefelter, y sus células se someten a un proceso de inactivación X como en las hembras. Al igual que en los seres humanos, estos gatos a menudo son estériles debido al desequilibrio en los cromosomas sexuales., Algunos gatos machos de Calico o Carey pueden ser quimeras, que resultan de la fusión en el desarrollo temprano de dos embriones (gemelos fraternos) con genotipos de diferentes colores; estas tortícolis pueden pasar solo un color a su descendencia, no ambos, según de cuál de los dos embriones originales descienden sus testículos. Otros son mosaicos, en los que la condición XXY surge después de la concepción y el gato es una mezcla de células con diferentes números de cromosomas X.