A、基因R和基因r的分离发生在减数第一次分裂中，A错误；B、基因R和基因r为等位基因，位于一对同源染色体的相同位置上，B错误；C、根尖细胞为体细胞，突变的基因不能遗传给后代，自然条件下只有生殖细胞中的突变才能遗传给后代，C错误；D、基因R和基因r的本质区别是核苷酸序列不同，D正确．故选：D．
