【答案】D

【解析】

本题是关于生物实验材料的问题，豌豆是是自花传粉，闭花授粉的植物，在自然状态下是纯合子；利用黑藻观察叶绿体时，用的是黑藻的小叶，因为小叶是由单层细胞构成的；T2噬菌体侵染大肠杆菌实验证明DNA是遗传物质，但不能证明DNA是主要的遗传物质；摩尔根以果蝇为实验材料，利用假说-演绎法证明了基因位于染色体上。

A、豌豆的是自花传粉，闭花授粉，在自然状态下是纯种，所以是遗传实验的好材料，A正确；

B、观察黑藻叶绿体实验中，宜选小叶，因为为单层细胞，观察清晰，B正确；

C、T2噬菌体结构简单，侵染大肠杆菌实验证明DNA是遗传物质，但是不能证明是主要的遗传物质，C正确；

D、摩尔根通过对果蝇眼色的研究，利用假说-演绎法证明基因在染色体上，D错误。

故选D。