Связаны ли между собой немецкое прилагательное klein (маленький) и немецкий уменьшительно-ласкательный суффикс -lein?

Да, немецкое прилагательное klein (маленький) и немецкий уменьшительно-ласкательный суффикс -lein связаны между собой. a1c2deutschonline.com ifu-institut.at

Суффикс -lein придаёт словам уменьшительно-ласкательное значение, в том числе к прилагательному klein можно добавить этот суффикс, чтобы получить уменьшительную форму слова, например: das Auge (глаз) + -lein → das Äuglein (глазик), das Buch (книга) + -lein → das Büchlein (книжечка). a1c2deutschonline.com berlinerdeutsch.ru

Также в немецком языке существует присказка «-chen und -lein machen alle Dinge klein», которая переводится как «-chen и -lein делают все вещи маленькими». dzen.ru