已知的單基因病致病基因和遺傳方式大部分已明確，不受環(huán)境因素的影響。目前，已知的人類單基因遺傳病已超過10000種，盡管單基因病個體發(fā)病率很低，但人群總發(fā)病率仍較高，約為1/100。大部分單基因病具有致死性、致殘性或致畸性，臨床表現(xiàn)多樣，因此診斷準(zhǔn)確率不高。傳統(tǒng)的單基因遺傳病檢測方法主要為Southern印跡法、Sanger測序，以及以PCR技術(shù)為基礎(chǔ)的各種檢測手段。

傳統(tǒng)檢測方法的操作步驟復(fù)雜、通量低，不易檢測出未知的突變位點(diǎn)和進(jìn)行全基因組范圍內(nèi)的基因突變分析。通過先進(jìn)的NGS技術(shù)可對上千種由于基因變異（基因突變、平衡異位、微缺失等）導(dǎo)致的遺傳病進(jìn)行檢測，且可在早期對胎兒的脫落細(xì)胞或者絨毛膜進(jìn)行檢測，在產(chǎn)前就可確認(rèn)胎兒是否患有遺傳病。目前，NGS技術(shù)應(yīng)用于單基因遺傳病的形式有目標(biāo)序列捕獲高通量測序技術(shù)(Panel)測序、全外顯子組測序、全基因組測序和轉(zhuǎn)錄組測序等。

Panel測序通過靶向某一已知疾病的全部致病基因，能夠快速高效地分析給定樣本是否患有

該疾病，根據(jù)臨床診斷需要自由設(shè)計Panel，靈活方便，但不能有效地預(yù)測新的致病基因和對未知疾病的致病基因進(jìn)行診斷。當(dāng)Panel測序診斷結(jié)果為陰性，或者臨床表型比較復(fù)雜時，就需要行全外顯子組測序和全基因組測序，以進(jìn)行更大范圍的篩查。全外顯子組測序是指對個體外顯子區(qū)進(jìn)行測序的方法，一般包括22000個左右的編碼基因，能夠更快地確定致病基因及其突變位點(diǎn)，但不能獲得完整的基因組信息，且不適用于非編碼區(qū)突變和DNA結(jié)構(gòu)變異等檢測。

全基因組測序是對某個體基因組的測序，不僅能夠明確的基因譜，而且能夠檢測出更多的突變類型，如一些結(jié)構(gòu)變異、拷貝數(shù)變異等；但該方法價格昂貴且數(shù)據(jù)量大，導(dǎo)致數(shù)據(jù)儲存和結(jié)果解讀十分困難。全外顯子組測序和全基因組測序應(yīng)用于潛在遺傳病（尚未確診）的分子診斷時，診斷準(zhǔn)確率為25%～52%。通過TRIO測序（及其父母共同進(jìn)行測序），有助于發(fā)現(xiàn)父母不存在，而孩子新發(fā)生的突變（新發(fā)突變）和潛在的隱性遺傳突變。

轉(zhuǎn)錄組測序主要是通過對某一物種特定細(xì)胞或在某個狀態(tài)下的轉(zhuǎn)錄本和基因序列進(jìn)行測序，以研究基因的表達(dá)情況，從而對非編碼區(qū)功能、結(jié)構(gòu)和新轉(zhuǎn)錄本的預(yù)測等進(jìn)行研究。