根据ABO血型系统的遗传规律，弟弟为A型、姐姐为AB型、妹妹为O型的组合是可能的，但需满足父母血型的特定条件。以下为详细分析：
1. 父母血型的可能性
姐姐为AB型：AB型血型的基因型只能是IAIB，意味着父母必须分别提供IA和IB基因。父母中一方需携带IA基因（A型或AB型），另一方需携带IB基因（B型或AB型）。
妹妹为O型：O型血型的基因型为ii，要求父母双方均需至少携带一个隐性i基因。父母不能是纯合的A型（IAIA）或B型（IBIB），而必须是杂合型（如A型的IAi或B型的IBi）或O型（ii）。
弟弟为A型：A型血型的基因型可能是IAIA或IAi，需从父母处至少获得一个IA基因。
综上，父母血型最可能的组合为：A型（IAi） + B型（IBi）。这种情况下：
父母基因型分别为IAi（A型）和IBi（B型）。
父母可传递的基因组合为：IA、IB、i。
子女可能的血型包括A型（IAi）、B型（IBi）、AB型（IAIB）、O型（ii），与题目中的情况完全吻合。
2. 排除其他可能性
若父母为A型（IAIA）+ B型（IBIB）：子女基因型只能是IAIB（AB型），无法出现O型（ii）或杂合A型（IAi）。
若父母为AB型 + O型：AB型（IAIB）和O型（ii）的子女只能是A型（IAi）或B型（IBi），无法出现AB型或O型。
若父母为AB型 + B型：子女可能为A型、B型或AB型，但无法出现O型。
3. 血型遗传规律验证
父母为A型（IAi）和B型（IBi）时，子女血型概率如下：
A型（IAi）：25%（从父获得IA，从母获得i）。
B型（IBi）：25%（从父获得i，从母获得IB）。
AB型（IAIB）：25%（从父获得IA，从母获得IB）。
O型（ii）：25%（从父母各获得i）。
此概率与题目中姐弟三人的血型分布一致。
4. 结论
弟弟（A型）、姐姐（AB型）、妹妹（O型）的血型组合是符合遗传规律的，父母需为杂合的A型（IAi）和B型（IBi）。若父母中一方为纯合A型或B型，或存在其他血型组合（如AB型 + O型），则无法同时满足三名子女的血型情况。
