Faits: A. Le 18 septembre 2009, le Grand Conseil du canton de Genève a adopté une loi modifiant la loi générale sur les zones de développement (LGZD; RSG L 1 35). Cette loi introduit notamment les modifications suivantes: Art. 2, al. 2 (nouvelle teneur) 2 En dérogation à l'alinéa 1, lettre a, le Conseil d'Etat peut, après consultation du conseil administratif ou du maire de la commune, renoncer à l'établissement d'un plan localisé de quartier: a) dans les périmètres de développement de la 5e zone résidentielle; b) en zone de développement affectée à de l'équipement public; c) dans les quartiers de développement déjà fortement urbanisés; d) pour des projets de constructions ou installations conformes à des plans directeurs de quartier indiquant l'aménagement souhaité; e) pour des projets de constructions ou installations conformes au 1er prix d'un concours d'urbanisme et d'architecture réalisé en application de la norme SIA applicable, sur la base d'un cahier des charges accepté par le département en charge de l'aménagement. La loi en cause n'ayant pas été soumise au peuple par voie de référendum, le Conseil d'Etat du canton de Genève l'a promulguée par arrêté du 18 novembre 2009, publié dans la Feuille d'avis officielle du 23 novembre 2009. B. Agissant par la voie du recours en matière de droit public, Yves Jeanmairet, Denise Maillefer et la Fédération des Associations de Quartiers et d'Habitants demandent au Tribunal fédéral d'annuler l'art. 2 al. 2 let. d et e de la loi précitée. Ils invoquent notamment une violation des art. 4 et 33 de la loi fédérale du 22 juin 1979 sur l'aménagement du territoire (LAT; RS 700). Le Grand Conseil du canton de Genève s'est déterminé, concluant au rejet du recours. Les recourants et le Grand Conseil ont présenté des observations complémentaires.