sköldpaddsskal och calico coats är resultatet av en interaktion mellan genetiska och utvecklingsfaktorer. Den primära genen för pälsfärg (B) för färgerna brun, choklad, kanel, etc.,, kan maskeras av den co-dominerande genen för orange färg (O) som är på X-kromosomen och har två alleler, den orange (XO) och inte-orange (Xo), som producerar orange phaeomelanin och svarta eumelanin pigment, respektive. (OBS: vanligtvis antas X för kromosomen från kontexten och allelerna hänvisas till av bara versalen O för orange eller nedre fallet o för den inte orange.) Sköldpaddsskal och calico katter indikeras: Oo för att indikera att de är heterozygot på O-genen., Generna (B) och (O) kan modifieras ytterligare av en recessiv utspädd gen (dd) som mjukar upp färgerna. Orange blir grädde, svart blir grå, etc. Olika termer används för specifika färger, till exempel kallas grå också blå, orange kallas också ingefära. Därför kan en sköldpadda katt vara en chokladsköldpadda eller en blå / grädde sköldpadda eller liknande, baserat på alleler för (B) och (D) gener.,
cellerna hos kvinnliga katter, som liksom andra däggdjur har två X-kromosomer (XX), genomgår fenomenet X-inaktivering, där den ena eller den andra av X-kromosomerna stängs av slumpmässigt i varje cell i mycket tidig utveckling. Den inaktiverade X blir en Barr kropp. Celler i vilka kromosomen som bär den orange (O) allelen inaktiveras uttrycker den alternativa icke-orange (o) allelen, bestämd av (B) genen. Celler där den icke-orange (o) allelen är inaktiverad uttrycker orange (O) allelen., Pigmentgener uttrycks i melanocyter som migrerar till hudytan senare i utveckling. I tvåfärgade sköldpaddskatter kommer melanocyterna relativt tidigt, och de två celltyperna blir blandade och producerar det karakteristiska brindled-utseendet som består av en intim blandning av orange och svarta celler, med enstaka små diffusa fläckar av orange och svart.
i Tri-färgade calico katter interagerar en separat gen utvecklingsmässigt med pälsfärggenen., Denna spotting gen producerar vita, opigmenterade fläckar genom att fördröja migrationen av melanocyterna till hudytan. Det finns ett antal alleler av denna gen som producerar större eller mindre förseningar. Mängden vit är artificiellt uppdelad i mitted, bicolor, Harlekin och van, går från nästan ingen vit till nästan helt vit. I det extrema fallet gör inga melanocyter det till huden och katten är helt vit (men inte en albino). I mellanliggande fall sänks melanocytmigrationen, så att pigmentcellerna kommer sent i utvecklingen och har mindre tid att blanda., Observation av Tri-color katter kommer att visa att med lite vit färg blir orange och svarta fläckar mer definierade, och med ännu mer vit blir patcharna helt distinkta. Varje plåster representerar en klon av celler som härrör från en originalcell i det tidiga embryot.
en manlig katt, som män av andra therian däggdjur, har bara en X och en Y-kromosom (XY). Att X-kromosomen inte genomgår X-inaktivering, och pälsfärg bestäms av vilken allel är närvarande på X. följaktligen kommer kattens kappa att vara helt orange eller icke-orange., Mycket sällan (ungefär 1 av 3000) föds en manlig sköldpadda eller calico; dessa har vanligtvis en extra X-kromosom (XXY), ett tillstånd som är känt hos människor som Klinefelters syndrom, och deras celler genomgår en X-inaktiveringsprocess som hos kvinnor. Som hos människor är dessa katter ofta sterila på grund av obalansen i sexkromosomer., Vissa manliga calico eller sköldpaddsskalkatter kan vara chimärer, som härrör från fusion i tidig utveckling av två (broderliga tvilling) embryon med olika färggenotyper; dessa torties kan bara passera en färg till sina avkommor, inte båda, enligt vilka av de två ursprungliga embryona dess testiklar härstammar från. Andra är mosaik, där XXY-tillståndet uppstår efter uppfattningen och katten är en blandning av celler med olika antal X-kromosomer.