A、基因主要分布在染色体上，A错误； B、同源染色体分离的同时，同源染色体上的等位基因也随之分离，若发生交叉互换，姐妹染色单体上的等位基因不会随着同源染色体的分开而分离，B错误； C、染色单体分开时，复制而来的两个相同基因也随之分开，C错误； D、非同源染色体数量越多，非等位基因组合的种类也越多，D正确． 故选：D．
