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NGS技术除了能够应用于产前染色体异常检测之外，也能进行产前单基因遗传病的检测。对于常染色体显性遗传病，通过检测孕妇的血浆胎儿游离DNA有无携带致病位点（父源突变、新发突变）来判断胎儿是否发病；对于常染色体隐性遗传病也具有提示作用，若父母同时携带不同的杂合突变（先证者为复合杂合突变），只有在孕妇外周血中检测到父源突变时，才需进一步行侵入性产前诊断，使进行有创产前诊断的孕妇减少了50%若父母携带相同致病杂合突变，通过大规模平行测序或数字PCR技术等精确定量胎儿游离DNA浓度，以此来分辨突变来自父源或母源。

除了胎儿游离DNA，母体血液循环中的游离胎儿细胞和子宫颈黏液中胎儿脱落的绒毛细胞检测联合NGS技术已被成功地应用于单基因遗传病的无创产前诊断。目前基于NIPT的无创产前诊断技术已成功地应用于杜氏肌营养不良症、脊髓性肌萎缩症、先天性肾上腺皮质增生症、囊性纤维化、新生儿糖尿病、软骨发育不全、苯丙酮尿症等单基因遗传病的产前检测，NIPT检测单基因遗传病的应用进展已有综述详细介绍。

基于胎儿游离DNA的高通量测序的NIPT技术的发展，正在迅速改变传统的产前诊断和产前筛查手段，并在临床试验中得以证实。NIPT技术检测染色体微重复和微缺失目前尚存争议，但美国医学遗传学与基因组学学会（ACMG）仍建议NIPT可作为孕9～10周且BMI<40kg/m2孕妇检出21三体、18三体和13三体染色体非整倍体异常胎儿的一线常规筛查技术，也可对一些常见的染色体微缺失微重复综合征进行检测。

然而，该方法作为一种筛查手段存在局限性，高风险孕妇须采用经典的羊水胎儿细胞染色体核型分析或者染色体微阵列分析等确诊；且因受胎盘嵌合、母体状况、孕周等因素影响，易产生假阳性和假阴性等异常结果。

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