参考答案：C

解析：位于非同源染色体上的基因在减数分裂时会进行自由组合，符合孟德尔遗传定律，A正确。同源染色体上的等位基因会随着同源染色体的分开而分离，但同源染色体上的非等位基因不符合孟德尔遗传定律，B正确，C错误。一对性染色体为同源染色体，而同源染色体上的等位基因会随着同源染色体的分开而分离，符合孟德尔的基因分离定律，D正确。