A、噬菌体属于病毒,细菌属于原核生物,两者结构简单、繁殖快,A错误;B、35S标记的是噬菌体的蛋白质外壳,噬菌体侵染细菌时,蛋白质外壳留在外面,子代噬菌体不含放射性,B错误;C、用32P标记的噬菌体的DNA,侵染细菌后经过搅拌、离心后检测,放射性主要分布在沉淀物中,C错误;D、该实验的设计思路是将DNA与蛋白质分开,单独的、直接的观察它们在遗传中作用,D正确.故选:D.