Ich plane Win7 Pro oder Ultimate zu virtualisieren. Dabei würde ich gerne das Host- und das Gast-System mit der gleichen Seriennummer betreiben (beides Win7). Darf man das?

Die beiden Systeme (Host und Gast) laufen logischerweise gleichzeitig.

Nein das ist nicht erlaubt.
Ggf. nur mit der Enterprise Edition und einer Volumenlizenz, auf keinen Fall aber mit einer Standard Pro oder Ultimate Edition.

Das ist ganz davon abhängig um welche Version es sich handelt:

OEM

nein, hier ist nur eine Windows XP Lizenz enthalten für den XP-Mode

Retail

nein, hier ist nur eine Windows XP Lizenz enthalten für den XP-Mode

Software Assurance Vertrag / Volumenlizenz

Ja, bis zu 4 virtuelle Maschinen sind auf dem selben Computer erlaubt

MSDN

Ja, unbeschränkt viele installationen zu Entwicklungs-, Demonstrations- und Testzwecken erlaubt

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Dazu auch ein Auszug aus der MICROSOFT-SOFTWARE-LIZENZBESTIMMUNGEN der Ultimate Retail Version:

3. ZUSÄTZLICHE LIZENZANFORDERUNGEN UND/ODER NUTZUNGSRECHTE.

[...]

d. Verwendung mit Virtualisierungstechnologien. Statt die Software direkt auf dem lizenzierten Computer zu verwenden, sind Sie berechtigt, die Software innerhalb nur eines virtuellen (oder anderweitig emulierten) Hardwaresystems auf dem lizenzierten Computer zu installieren und zu verwenden.[...]