解题思路：孟德尔杂交实验取得成功的原因之一是取材正确，即选取豌豆作为实验材料，因为豌豆是严格的自花闭花授粉植物，一般是纯合子，可使杂交实验结果更可靠．进行人工杂交时，必须在豌豆花未成熟前除尽母本的雄蕊，防止豌豆自花传粉．孟德尔在一对相对性状的杂交实验中提出的假说是：（1）生物的性状是由细胞中的遗传因子决定的；（2）体细胞中的遗传因子成对存在，配子中的遗传因子成单存在；（3）受精时雌雄配子随机结合．并通过测交实验进行演绎验证．
A、豌豆是严格的自花闭花授粉植物，一般是纯合子，可使杂交实验结果更可靠，故A正确；
B、进行人工杂交时，必须在豌豆花未成熟前除尽母本的雄蕊，防止豌豆自花传粉，故B正确；
C、在统计时，F2的数量越多，理论上其性状分离比越接近3：1，故C正确；
D、孟德尔在一对相对性状的杂交实验中提出的假说是：（1）生物的性状是由细胞中的遗传因子决定的；（2）体细胞中的遗传因子成对存在，配子中的遗传因子成单存在；（3）受精时雌雄配子随机结合．并通过测交实验进行演绎验证，故D错误．
故选：D．
点评：
本题考点： 孟德尔遗传实验；对分离现象的解释和验证．
考点点评： 本题考查孟德尔一对相对性状的杂交实验，意在考查考生的识记能力和理解所学知识要点，把握知识间内在联系，形成知识网络结构的能力；能运用所学知识，准确判断问题的能力．