＞どれが正しいと言えるのでしょうか。(セリフの繋げ方だけ見た時)

純粋に地の文・セリフ・句読点の関係だけを知りたいという質問なら、①②は正しく、③④はほぼ間違いです。

③④はまずサタンさんが指摘されているように、１行目の地の文に対する述語がないという問題があります。小説の文章は表現として文法違反を許容する傾向が強いですが、例文では違和感があります。
もう一つの問題として、そもそもセリフの括弧の後に句点を打たないという慣例もあるので、③は２重にまずいです。
なので③はＮＧに近いですが、④は文章がうまければ通ってしまう可能性もあります。だから示されたような文脈から切り離した機械的な例文で考えても、あまり意味は無いと個人的には思うのですが。