解题思路：等位基因是指位于同源染色体相同位置上，控制同一性状的不同表现类型的一对基因．一般用同一英文字母的大小写来表示，如A和a．据此答题．
A、一个染色体的两条染色单体上的基因为相同基因，A错误；
B、基因是有遗传效应的DNA片段，B错误；
C、同源染色体的同一位置上的基因也可能是相同基因，C错误；
D、等位基因是指在一对同源染色体的同一位置上控制相对性状的基因，D正确．
故选：D．
点评：
本题考点： 同源染色体与非同源染色体的区别与联系．
考点点评： 本题知识点简单，考查等位基因的相关知识，要求考生识记等位基因的概念，明确等位基因位于同源染色体上，且为控制相对性状的基因，再准确判断各选项即可．