2年，罗利离开英格兰并回到芝加哥大学血液科担任副研究员，并开始研究正常与非正常人类染色体的DNA复制。1969年，罗利升格为副教授，并在1977年担任全职教授。在1970年代，罗利利用奎纳克林荧光（quinacrine fluorescence ）和吉姆萨染液的方法来确认染色体，并发现某些白血病相关的遗传异常与费城染色体有关。染色体易位过程主要为一条染色体断裂并与另一条染色体连接，或是两条染色体同时断裂并互相交换位置。罗利还发现t(8;21)染色体易位与急性骨髓性白血病有关，t(15;17)染色体易位与有关