Schildpatt und Kaliko Mäntel resultieren aus einer Interaktion zwischen genetischen und Entwicklungsfaktoren. Das primäre Gen für Fellfarbe (B) für die Farben braun, Schokolade, Zimt, etc.,, kann durch das ko-dominante Gen für die orange Farbe (O) maskiert werden, die sich auf dem X-Chromosom befindet und zwei Allele hat, die orange (XO) und nicht-orange (Xo), die orangefarbene Phäomelanin-bzw. (HINWEIS: Typischerweise wird das X für das Chromosom aus dem Kontext angenommen und die Allele werden nur durch das Großbuchstaben O für die Orange oder Kleinbuchstaben o für die Nicht-Orange bezeichnet.) Die Schildpatt-und Kaliko-Katzen sind indiziert: Oo, um anzuzeigen, dass sie heterozygot auf dem O-Gen sind., Die Gene (B) und (O) können durch ein rezessives verdünntes Gen (dd), das die Farben mildert, weiter modifiziert werden. Orange wird Creme,Schwarz wird grau usw. Für bestimmte Farben werden verschiedene Begriffe verwendet, zum Beispiel wird Grau auch Blau genannt, Orange wird auch Ingwer genannt. Daher kann eine Schildpattkatze eine Schokoladenschildkröte oder ein blau / cremefarbenes Schildpatt oder dergleichen sein, basierend auf den Allelen für die Gene (B) und (D).,
Die Zellen weiblicher Katzen, die wie andere Säugetierfrauen zwei X-Chromosomen (XX) haben, unterliegen dem Phänomen der X-Inaktivierung, bei der das eine oder andere der X-Chromosomen in jeder Zelle sehr früh abgeschaltet wird Entwicklung. Das inaktivierte X wird zu einem Barr-Körper. Zellen, in denen das Chromosom, das das orangefarbene (O) Allel trägt, inaktiviert wird, exprimieren das alternative nicht-orangefarbene (o) Allel, bestimmt durch das (B) Gen. Zellen, in denen das nicht-orange (o) Allel inaktiviert ist, exprimieren das orange (O) Allel., Pigmentgene werden in Melanozyten exprimiert, die später in der Entwicklung zur Hautoberfläche wandern. Bei zweifarbigen Schildpattkatzen kommen die Melanozyten relativ früh an, und die beiden Zelltypen vermischen sich, wodurch das charakteristische zerbröselte Aussehen entsteht, das aus einer intimen Mischung von orangefarbenen und schwarzen Zellen mit gelegentlichen kleinen diffusen Flecken von Orange und Schwarz besteht.
Bei dreifarbigen Kaliko-Katzen interagiert ein separates Gen entwicklungsphysiologisch mit dem Fellfarbengen., Dieses Spotting-Gen produziert weiße, unpigmentierte Flecken, indem es die Migration der Melanozyten zur Hautoberfläche verzögert. Es gibt eine Reihe von Allelen dieses Gens, die mehr oder weniger Verzögerungen verursachen. Die Menge an Weiß wird künstlich in Mitted, Bicolor, Harlekin und Van unterteilt,von fast keinem Weiß zu fast vollständig weiß. Im Extremfall gelangen keine Melanozyten auf die Haut und die Katze ist vollständig weiß (aber kein Albino). In Zwischenfällen wird die Melanozytenmigration verlangsamt, so dass die Pigmentzellen spät in der Entwicklung ankommen und weniger Zeit haben, sich zu vermischen., Die Beobachtung von dreifarbigen Katzen zeigt, dass mit ein wenig weißer Farbe die orangefarbenen und schwarzen Flecken definierter werden und mit noch mehr Weiß die Flecken vollständig verschieden werden. Jedes Pflaster stellt einen Klon von Zellen dar, die von einer ursprünglichen Zelle im frühen Embryo stammen.
Eine männliche Katze hat wie Männchen anderer therianischer Säugetiere nur ein X – und ein Y-Chromosom (XY). Dieses X-Chromosom unterliegt keiner X-Inaktivierung, und die Fellfarbe wird bestimmt, durch welches Allel auf dem X vorhanden ist Dementsprechend ist das Fell der Katze entweder vollständig orange oder nicht orange., Sehr selten (ungefähr 1 von 3.000) wird ein männliches Schildpatt oder Kaliko geboren; Diese haben typischerweise ein zusätzliches X-Chromosom (XXY), eine Erkrankung, die beim Menschen als Klinefelter-Syndrom bekannt ist, und ihre Zellen durchlaufen einen X-Inaktivierungsprozess wie bei Frauen. Wie beim Menschen sind diese Katzen oft steril wegen des Ungleichgewichts in den Geschlechtschromosomen., Einige männliche Kaliko-oder Schildpattkatzen können Chimären sein, die aus der Fusion von zwei (brüderlichen Zwillings -) Embryonen mit unterschiedlichen Farbgenotypen in der frühen Entwicklung resultieren; Diese Torties können nur eine Farbe an ihre Nachkommen weitergeben, nicht beide, nach denen der beiden ursprünglichen Embryonen ihre Hoden abstammen. Andere sind Mosaike, in denen der XXY-Zustand nach der Empfängnis auftritt und die Katze eine Mischung aus Zellen mit unterschiedlicher Anzahl von X-Chromosomen ist.