A．孟德尔选用的实验材料--豌豆是严格的自花、闭花受粉作物，实验结果可靠又易于分析，这是他研究的特点，也是他研究成功的原因之一，A正确．
B．孟德尔动物数学方法--数学统计，用统计学的方法得出了杂交或自交后代出现一定的分离比，这是对多数个体及后代统计的结果，有助于孟德尔总结数据规律，B正确．
C．孟德尔通过测交实验不仅证明了自己的假说，而且用可见的测交实验的结果，C正确．
D．等位基因分离，体现了分离定律的实质，在等位基因分离的同时，非同源染色体上的非等位基因自由组合，体现了自由组合定律的实质．假说中具有不同基因型的配子之间随机结合，不能体现自由组合定律的实质，D错误．
故答：D．