может ли такое быть и если да, то на каком основании

Вообщето нет (это два разных юр. лица), но в нашей стране и не такое случается :-), может быть просто один учредитель и он внутри себя считает это структурным подразделением

нет не может. обособленное подразделение - это в соответствии со ст. 55 ГК филиал или представительство, которые не имеют самостоятельного статуса юр. лица.
Может просто ООО является учредителем (акционером) ЗАО

не не может