A、等位基因位于同源染色体上，因此同源染色体分离的同时，等位基因也随之分离，A正确；
B、同源染色体上和非同源染色体上都含有非等位基因，非同源染色体自由组合时，只能使非同源染色体上的非等位基因发生自由组合，而同源染色体上的非等位基因不会自由组合，B错误；
C、染色单体分开时，间期复制而来的两个基因也随之分开，C正确；
D、减数第一次分裂后期，非同源染色体上的非等位基因自由组合，因此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：B．
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