A、非同源染色体上的非等位基因之间自由组合，也可能会存在相同作用．若不存在相互作用，则双杂合子自交，后代会出现9：3：3：1的性状分离比；若存在相互作用，则双杂合子自交，后代会出现9：3：3：1的性状分离比的变式，如12：3：1、9：6：1、15：1等，A错误；
B、杂合子和显性纯合子的表现型一般相同，B错误；
C、雌雄配子的随机结合是F2出现3：1性状分离比的条件之一，C正确；
D、测交实验可用于检测F1的基因型，还可检测F1产生配子的种类及比例，D错误．
故选：C．
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