PyObject (файл object.h), в которой одно из полей — ob_type, указатель на структуру _typeobject, котоая определяет «настоящий» тип объекта. type(x) и дескриптор object.__class__ обращаются за типом к этому полю. Но __class__ можно переопределить, что и делает weakref.proxy. При этом type(x) все равно будет продолжать обращаться к ob_type и результат его определения подменить не удастся. 
from contextlib import nested
with nested(mock.patch(...), mock.patch(...), ...):
...with mock.patch(...), mock.patch(...), ...:
...
from parent import _mysql. Можно также просто повторно импортировать _mysql, это вернет уже импортированный модуль из sys.modules. В Python у каждого модуля свое пространство имен, модули между собой никак не пересекаются, и это считается feature, а не bug. Импортировать _mysql даже правильнее, если родительский модуль ничего к нему не добавляет — это явно дает понять, что мы имеем дело с общим _mysql, а не с тем, что в родительском модуле называется _mysql. 
