Blüten entstehen nicht einfach so, ihre Bildung folgt einem bestimmten Plan. Dieser Plan wird von Genen gesteuert, die man Blühgene nennt. Diese Gene steuern die Bildung der verschiedenen Blütenorgane.

Forscher haben herausgefunden, dass die Blütenorgane in vier konzentrischen Kreisen (Wirteln) angeordnet sind, und in jedem Wirtel bestimmte Gene aktiv sind, die dafür sorgen, dass sich die richtigen Organe bilden.

Drei Klassen von Genen spielen dabei eine wichtige Rolle: A, B und C.

• A ist aktiv in den Wirteln 1 und 2 und sorgt dafür, dass Kelchblätter gebildet werden.
• B ist aktiv in den Wirteln 2 und 3 und sorgt dafür, dass Kronblätter und Staubblätter gebildet werden.
• C ist aktiv in den Wirteln 3 und 4 und sorgt dafür, dass Fruchtblätter gebildet werden.

Wichtig:

• Die Gene beeinflussen sich gegenseitig. So unterdrückt A zum Beispiel die Aktivität von C in den Wirteln 1 und 2, während wiederum C die Aktivität von A in den Wirteln 3 und 4 unterdrückt.
• Mutationen in den Blühgenen können zu Veränderungen in der Blütenbildung führen.

Das folgende Diagramm stammt aus dem Fachartikel Flower and fruit development in Arabidopsis thaliana (Robles, P., & Pelaz, S. (2005). The International journal of developmental biology, 49(5-6), 633-643). Es veranschaulicht die Inhalte des ABC-Modells am Beispiel der Acker-Schmalwand (Arabidopsis thaliana).

ABC-Modell und Blütenorganidentitätsmutanten von Arabidopsis. Bilder von Wildtyp- und Einzel-, Doppel- und Dreifachmutantenblüten werden neben dem Diagramm der ABC-Aktivitäten für jeden Phänotyp angezeigt.

Unten sind vier verschiedene "PyTamaro-Blüten" der Acker-Schmalwand in der Aufsicht (von oben) gezeigt. Während die linke Blüte den sogenannten Wildtyp, also die "normale" Blüte zeigt, handelt es sich bei den anderen drei Varianten um mutierte Blüten, bei denen einzelne Schritte der Blütenbildung gestört sind.

Die Funktion wildtyp

Komplettiere die vorgegebene wildtyp Funktion, welche die Wildtyp-Blüte der Acker-Schmalwand erzeugt.

Nutze dazu auch die Definitionen für die vier verschiedenen Blütenorgane.

Die Funktion abc_modell

Die wildtyp Funktion ist leider sehr "unflexibel". Andere Blütenvarianten können damit nicht erzeugt werden. Erstelle deshalb eine neue Funktion abc_modell(laenge: float, A: bool, B: bool, C: bool), die neben dem Wildtyp auch alle Einzelmutantenblüten zurückgeben kann.

Wie du an den Typ-Annotationen erkennen kannst, verlangen die Parameter A, B und C jeweils einen Boolean-Wert.

Der Aufruf abc_modell(150, False, True, True) erzeugt beispielsweise die Mutante ohne A-Funktion.

Tipp: Nutze bei Bedarf die Funktion product aus dem Modul itertools. Sie ermöglicht das parallele Iterieren über mehrere Variablen und range-Bereiche in einer for-Schleife.