雖然任何品種的貓都能擁有三色皮毛，但大部分三色貓都是雌性。據人道協會(Humane Society)統計，大約三千只三色貓中會出現一只雄性。那么為何大部分三色貓都是雌性呢?
雌性通常擁有兩條X染色體，這意味著她們只能將X染色體傳遞給后代。而雄性有一條X染色體一條Y染色體。這讓他們能夠將X染色體或Y染色體傳遞給后代，決定后代的性別。因此，雌性的X染色體分別來自父母，而雄性的X染色體只能來自母親，Y染色體來自父親。不論人類還是貓等其它許多動物都遵循這一規則。
而貓的X染色體決定了它的大部分皮毛顏色(白色是潛在的例外)。一名雄性只能從母親那里獲得X染色體，因此這條X染色體決定了它的皮毛顏色。但雌性的X染色體來自父母雙方。
鑒于每個細胞只需要一個X染色體來控制表達皮毛顏色，因此早期雌性胚胎在發育的時候，兩個X染色體注定要失活一個，失活的X染色體濃縮成染色較深的染色質體，即巴氏小體(Barr Body)。
問題在于貓體內失活的那個X染色體并不會在每個細胞中失活。一個細胞可能關閉了來自母親體內的X染色體而留下了來自父親體內的X染色體。該細胞接著會分裂出更多細胞，每個都會利用來自父親的X染色體決定皮毛顏色。同樣的，另外一個細胞可能會讓來自父親體內的X染色體失活而使用來自母親體內的X染色體。
因此，如果雌性后代接收了雙親控制黑色皮毛表達的染色體，那么她就會擁有黑色皮毛。在三色貓的體內會發生同樣的過程。只不過三色貓后代接受帶了來自父母控制黑色皮毛和橘黃色皮毛表達的染色體。讓控制黑色皮毛表達的染色體失活的細胞會讓貓長出橘黃色皮毛，而讓控制著橘黃色皮毛表達的染色體失活的細胞則會讓貓長出黑色皮毛。
在以上兩種情況中，已經失活的染色體將永久性失活。這兩種顏色與貓原本的顏色(白色，控制它表達的是常染色體，與X\Y染色體無關)結合，在皮毛上創造出了橘黃色和黑色的斑點。如果貓只有這兩種顏色，那么它就是人們所熟知的玳瑁貓。
那么，如果一只貓需要兩條X染色體才能讓它成為三色貓，那為何又會出現雄性的三色貓呢?一只雄性貓如果擁有三色皮毛，那么這意味著它多繼承了一條X染色體，讓它的基因成為了XXY。在人類世界，這種情況被稱作克氏綜合癥(Klinefelter Syndrome)，世界上每出生1000名男性嬰兒就會出現1-2例這種情況，有些患者自己對此也不是很了解。
貓叔鎮樓
人類和貓一樣，有這種問題的個體雖然擁有兩條X染色體，但他們一般在基因上被當做雄性。多余的X染色體除了會給患者帶來潛在的健康問題之外，它也會令三色雄性貓無法生育。
在及其罕見的情況下三色雄性貓能生育(每1000只三色雄性貓中才會出現一只)，這種三色雄性貓生下雄性三色貓的概率并不會高于普通貓，因為它通常將Y染色體傳給雄性后代。鑒于此，雖然曾出現過三色雄性貓，但它們通常不會被用來育種，畢竟沒什么好處就算了它們還可能比不上那些精力更充沛的正常雄性貓。
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