例えば「hoge.co.jp」というドメインがあったとして、それをwhoisするとNameServerは「ns1.hoge.co.jp」と「ns2.hoge.co.jp」に設定（NameServerが調べようとしたドメインのサブドメイン）されていました。

最初のネームサーバはドメイン取得した後に、ホスト登録といものを行って設定します。

このホスト登録はレジストラに行います。質問の例では co.jp のネームサーバに自分のIPとホスト名のセットを登録するわけです。

第3者が hoge.co.jp の NS レコードを調べるときは、最初に co.jp の方に問い合わせることになり「ns1.hoge.co.jp と ns2.hoge.co.jp がネームサーバでIPはここですよ」とホスト登録情報を元にco.jpのネームサーバが答えてくれます。

なので実はここまでで自分のネームサーバに問い合わせが来ることがありません。

hoge.co.jp のネームサーバの所在が分かったあとは後の問い合わせは ns1.hoge.co.jp や ns2.hoge.co.jp に問い合わせがくることになります。

結論としてそのような仕組みがある為「最初から「hoge.co.jp」のNameServerを「ns1.hoge.co.jp」とすること」は可能です。

なのでレジストラに行ったホスト登録と自分のネームサーバに行ったNSレコードの設定は基本的に同じにしておかなければいけません。

時が経ってネームサーバの場所を変えたいと思い、自分のDNSサーバのNSレコードやAレコードを更新する際にレジストラのホスト登録情報の更新を忘れないようにする必要があります。

コレが原因で名前が引けなくなる事故はまま起きますので気をつける必要があります。

http://q.hatena.ne.jp/answer

すでに正解が出ていますが過去に類似質問と回答がありますので参考まで。

http://q.hatena.ne.jp/1097257496#a179345

ネームサーバーに親のネームサーバーが設定されていて、

コピーされるので、名前解決できます。

http://q.hatena.ne.jp/answer

co.jpに「hoge.co.jp」とそのネームサーバ（ドメインまたはIP）を登録すると思っていたのですが、

ネームサーバのドメインとIPアドレスの両方も登録しているというこでしょうか？

そのとおりです。

正確に言うとドメインではなくDNSホストのFQDNとそのIPアドレスを同時に登録します。

属性型JPドメイン名の場合は下記URLのような形でホスト登録申請をします。

http://www.netgroove.ne.jp/change/domain/jpnic/host/index.cgi

http://jpdirect.jp/holder/db/host/new.html

↑ここの「ホスト情報について」の内容を見てください。

http://www.jpnic.jp/ja/newsletter/No6/3-3.html

[ネームサーバ] に記述したホストのホスト情報が JPNIC に登録されていない場合は、ホスト情報を作成する必要があります。そのホストが自ドメインに属さない場合は、属するドメインの管理者にホスト情報の登録を依頼してください。

＊ ホスト情報の記入について＊

ホスト情報は、ドメイン情報ないしはネットワーク情報中でネームサーバとして登録されたホストに関する情報で、ホスト名がキーになっています。ホスト情報は、そのホストが最初にネームサーバとして登録される際に最初に登録し、以後、内容に変更がある度に変更登録します。ホスト情報の登録は、そのホストを所有する組織が行ないます。他の情報から参照されていないホスト情報は、登録後一定期間経過後に抹消されます。

* [ホスト名] は、フルドメイン名で (つまり .jp まで) 記述して下さい。

* IPアドレスを複数登録したい場合は、[IPアドレス] を複数記述して下さい。