解题思路：阅读题干可知本题涉及的知识点是基因突变、基因重组和染色体变异，梳理相关知识点，根据选项描述结合基础知识做出判断．
A、三倍体西瓜不能形成正常的配子，是因为染色体组数为奇数，染色体无法正常联会，无法形成配子，故A错误；
B、XY型生物体细胞中的X和Y染色体是1对特殊的同源染色体，在减数分裂发生联会，而在细胞增殖（有丝分裂）不发生联会，故B错误；
C、基因突变产生的新基因，能够丰富种群的基因库并改变基因频率；通过有性生殖的基因重组，可以形成多种基因型，但不能丰富种群的基因库并改变基因频率，故C错误；
D、八倍体小黑麦的花药经离体培养得到的植株是含有4个染色体组的单倍体，因而不能正常减数分裂形成配子，故D正确．
故选：D．
点评：
本题考点： 生物变异的应用；基因频率的变化．
考点点评： 本题考查可遗传变异相关知识，意在考查学生理解所学知识的要点，把握知识间的内在联系的能力．