Sachverhalt:
A. X._ wurde am 1. Oktober 2009 festgenommen und mit Verfügung vom 2. Oktober 2009 des Haftrichters des Bezirksgerichts Zürich in Untersuchungshaft gesetzt. Die Staatsanwaltschaft IV des Kantons Zürich verdächtigt X._ der vorsätzlichen Tötung (<ref-law>). Sie wirft ihr vor, am 1. Oktober 2009 in der Familienwohnung ihren Vater mit einer Faustfeuerwaffe erschossen zu haben.
Mit Eingabe vom 2. Dezember 2009 ersuchte X._ um Haftentlassung. Der Haftrichter lehnte das Gesuch mit Verfügung vom 4. Dezember 2009 ab und erstreckte die Haft bis zum 4. März 2010. Der Haftrichter begründete die Untersuchungshaft mit dringendem Tatverdacht und qualifizierter Wiederholungsgefahr im Sinne von § 58 Abs. 1 Ziff. 4 der Strafprozessordnung des Kantons Zürich vom 4. Mai 1919 (StPO/ZH).
B. Mit Beschwerde in Strafsachen an das Bundesgericht vom 10. Dezember 2009 beantragt X._ im Wesentlichen, die Verfügung des Haftrichters vom 4. Dezember 2009 sei aufzuheben und sie selbst sei aus der Haft zu entlassen, eventualiter unter Anordnung von Ersatzmassnahmen. Subeventualiter sei die Angelegenheit zu neuer Beurteilung an die Vorinstanz zurückzuweisen.
Der Haftrichter und die Staatsanwaltschaft verzichteten auf eine Vernehmlassung.

Erwägungen:
1. Gemäss <ref-law> beurteilt das Bundesgericht Beschwerden gegen Entscheide in Strafsachen. Ein kantonales Rechtsmittel gegen den angefochtenen Entscheid steht nicht zur Verfügung. Die Beschwerde ist nach Art. 80 i.V.m. <ref-law> zulässig. Die Beschwerdeführerin nahm vor der Vorinstanz am Verfahren teil und hat ein rechtlich geschütztes Interesse an der Aufhebung des angefochtenen Entscheids. Sie ist nach <ref-law> zur Beschwerde berechtigt. Das Bundesgericht kann nach <ref-law> bei Gutheissung der Beschwerde in der Sache selbst entscheiden. Deshalb ist der Antrag auf Haftentlassung zulässig. Da auch die übrigen Sachurteilsvoraussetzungen erfüllt sind, ist auf die Beschwerde einzutreten.
2. 2.1 Die Untersuchungshaft schränkt die persönliche Freiheit der Beschwerdeführerin ein (Art. 10 Abs. 2 i.V.m. <ref-law>, Art. 5 EMRK). Eine Einschränkung dieses Grundrechts ist zulässig, wenn sie auf einer gesetzlichen Grundlage beruht, im öffentlichen Interesse liegt und verhältnismässig ist; zudem darf sie den Kerngehalt des Grundrechts nicht beeinträchtigen (<ref-law>). Im vorliegenden Fall steht ein Freiheitsentzug und damit eine schwerwiegende Einschränkung der persönlichen Freiheit in Frage. Es bedarf deshalb sowohl nach <ref-law> als auch nach <ref-law> einer Grundlage im Gesetz selbst.
Bei Beschwerden, die gestützt auf das Recht der persönlichen Freiheit wegen der Ablehnung eines Haftentlassungsgesuchs erhoben werden, prüft das Bundesgericht im Hinblick auf die Schwere des Eingriffs die Auslegung und Anwendung des kantonalen Prozessrechts frei. Soweit jedoch reine Sachverhaltsfragen und damit Fragen der Beweiswürdigung zu beurteilen sind, greift das Bundesgericht nur ein, wenn die tatsächlichen Feststellungen der Vorinstanz offensichtlich unrichtig sind oder auf einer Rechtsverletzung im Sinne von <ref-law> beruhen (Art. 97 Abs. 1 i.V.m. <ref-law>; <ref-ruling> E. 2.5 S. 73 f. mit Hinweis).
Die Untersuchungshaft darf nach Zürcher Strafprozessrecht nur angeordnet bzw. fortgesetzt werden, wenn der Angeschuldigte eines Verbrechens oder Vergehens dringend verdächtigt wird und ausserdem ein besonderer Haftgrund vorliegt (<ref-law>/ZH). Die Beschwerdeführerin bestreitet sowohl den dringenden Tatverdacht wie auch das Vorliegen eines besonderen Haftgrunds.
Die Untersuchungshaft darf nach Zürcher Strafprozessrecht nur angeordnet bzw. fortgesetzt werden, wenn der Angeschuldigte eines Verbrechens oder Vergehens dringend verdächtigt wird und ausserdem ein besonderer Haftgrund vorliegt (<ref-law>/ZH). Die Beschwerdeführerin bestreitet sowohl den dringenden Tatverdacht wie auch das Vorliegen eines besonderen Haftgrunds.
2.2 2.2.1 Die Beschwerdeführerin bestreitet zwar nicht, auf ihren Vater geschossen zu haben. Sie macht jedoch geltend, in Notwehr gehandelt zu haben. Sie sei während der Auseinandersetzung in die Zimmerecke geraten. Ihr Vater habe ihr bereits früher gedroht, er könne sie mit einem Schlag töten. Aus Angst um ihr Leben habe sie zu der neben ihr liegenden Waffe gegriffen und abgedrückt. Ihre Mutter habe diese Schilderung bestätigt. Sie habe ausgesagt, der Vater habe seiner Tochter den Fluchtweg versperrt und ausgeholt, kurz bevor der Schuss losgegangen sei.
2.2.2 Im Gegensatz zum erkennenden Sachrichter hat das Bundesgericht bei der Überprüfung des allgemeinen Haftgrunds des dringenden Tatverdachts keine erschöpfende Abwägung sämtlicher belastender und entlastender Beweisergebnisse vorzunehmen. Macht ein Inhaftierter geltend, er befinde sich ohne ausreichenden Tatverdacht in strafprozessualer Haft, ist vielmehr zu prüfen, ob aufgrund der bisherigen Untersuchungsergebnisse genügend konkrete Anhaltspunkte für eine Straftat und eine Beteiligung des Beschwerdeführers an dieser Tat vorliegen, die Justizbehörden somit das Bestehen eines dringenden Tatverdachts mit vertretbaren Gründen bejahen durften. Im Haftprüfungsverfahren genügt dabei der Nachweis von konkreten Verdachtsmomenten, wonach das inkriminierte Verhalten mit erheblicher Wahrscheinlichkeit die fraglichen Tatbestandsmerkmale erfüllen könnte (vgl. <ref-ruling> E. 3c S. 146). Das Beschleunigungsgebot in Haftsachen lässt dabei nur wenig Raum für ausgedehnte Beweismassnahmen. Zur Frage des dringenden Tatverdachts hat der Haftrichter weder ein eigentliches Beweisverfahren durchzuführen, noch dem erkennenden Strafrichter vorzugreifen. Vorbehalten bleibt allenfalls die Abnahme eines liquiden Alibibeweises (vgl. <ref-ruling> E. 3 S. 210 mit Hinweisen).
2.2.3 Aus den Untersuchungsakten geht hervor, dass die Beschwerdeführerin am 5. Mai 2009 eine Faustfeuerwaffe erwarb. Diese lag nach Aussage der Beschwerdeführerin schussbereit in Griffnähe, als sie von ihrem Vater bedroht wurde. Gemäss dem Antrag der Staatsanwaltschaft vom 2. Dezember 2009 auf Fortsetzung der Untersuchungshaft gab die Beschwerdeführerin in der Folge fünf Schüsse auf ihren Vater ab. Zwar bestehen Anzeichen für eine Notwehrsituation, doch hat das Bundesgericht, wie erwähnt, keine erschöpfende Abwägung sämtlicher belastender und entlastender Beweisergebnisse vorzunehmen. Die Vorinstanz hat kein Bundesrecht verletzt, wenn sie im Ergebnis davon ausgegangen ist, dass genügend Anhaltspunkte für eine rechtswidrige vorsätzliche Tötung bestehen.
2.2.3 Aus den Untersuchungsakten geht hervor, dass die Beschwerdeführerin am 5. Mai 2009 eine Faustfeuerwaffe erwarb. Diese lag nach Aussage der Beschwerdeführerin schussbereit in Griffnähe, als sie von ihrem Vater bedroht wurde. Gemäss dem Antrag der Staatsanwaltschaft vom 2. Dezember 2009 auf Fortsetzung der Untersuchungshaft gab die Beschwerdeführerin in der Folge fünf Schüsse auf ihren Vater ab. Zwar bestehen Anzeichen für eine Notwehrsituation, doch hat das Bundesgericht, wie erwähnt, keine erschöpfende Abwägung sämtlicher belastender und entlastender Beweisergebnisse vorzunehmen. Die Vorinstanz hat kein Bundesrecht verletzt, wenn sie im Ergebnis davon ausgegangen ist, dass genügend Anhaltspunkte für eine rechtswidrige vorsätzliche Tötung bestehen.
2.3 2.3.1 Die Beschwerdeführerin macht geltend, der Haftrichter sei zu Unrecht von qualifizierter Wiederholungsgefahr im Sinne von <ref-law>/ZH ausgegangen. Der legale Kauf einer Waffe lasse ebenso wenig auf eine allgemeine Gefährlichkeit schliessen wie die Tötung ihres Vaters. Zur Abwehr von dessen Angriff hätten ihr keine anderen Möglichkeiten zur Verfügung gestanden. Auch ihre allgemeine Ängstlichkeit sei kein Hinweis auf Wiederholungsgefahr. Es treffe zudem nicht zu, dass sie bei der Auseinandersetzung mit der ehemaligen Freundin ihres früheren Freundes, Y._, gezeigt habe, dass sie in Konfliktsituationen mit Gewalt reagiere. Sie hätte mit der erworbenen Waffe problemlos zu Y._ fahren und ihr ein Leid antun können. Sie habe dies nicht getan und stattdessen ihre Gefühle mit verbalen Drohungen ausgedrückt.
Die Beschwerdeführerin macht im Zusammenhang mit der Frage der Wiederholungsgefahr eine willkürliche Sachverhaltsfeststellung geltend. Auch rügt sie, die Vorinstanz sei auf verschiedene ihrer Argumente nicht eingegangen und habe dadurch ihren Anspruch auf rechtliches Gehör verletzt. So habe die Vorinstanz insbesondere nicht berücksichtigt, dass das Ziel der Drohungen wegen der Aufgabe der Beziehung zu Z._ weggefallen sei und sich die psychische Instabilität der Beschwerdeführerin, welche eine Folge der familiären Drucksituation gewesen sei, bis zum 1. Oktober 2009 nie in Gewalt gegen andere ausgedrückt habe.
2.3.2 Der besondere Haftgrund der Wiederholungsgefahr wird im Kanton Zürich von § 58 Abs. 1 Ziff. 3 und 4 StPO/ZH erfasst. Ziff. 3 dieser Bestimmung ist anwendbar, wenn der Angeschuldigte eines Verbrechens oder Vergehens dringend verdächtig ist und ausserdem aufgrund bestimmter Anhaltspunkte ernsthaft befürchtet werden muss, der Angeschuldigte werde, "nachdem er bereits zahlreiche Verbrechen oder erhebliche Vergehen verübt hat, erneut solche Straftaten begehen". Der besondere Haftgrund von Ziff. 4 liegt vor, wenn aufgrund bestimmter Anhaltspunkte ernsthaft befürchtet werden muss, der Angeschuldigte werde eines der in dieser Vorschrift genannten Delikte, insbesondere ein Verbrechen gegen Leib und Leben (<ref-law>) begehen, sofern das Verfahren ein gleichartiges Verbrechen oder Vergehen betrifft (Haftgrund der qualifizierten Wiederholungsgefahr ohne Vortaterfordernis; vgl. Niklaus Schmid, Strafprozessrecht, 4. Aufl. 2004, S. 248 f. Rz. 701c).
Nach der Praxis des Bundesgerichts kann die Anordnung von Haft wegen Fortsetzungsgefahr dem strafprozessualen Ziel der Beschleunigung dienen, indem verhindert wird, dass sich das Verfahren durch immer neue Delikte kompliziert und in die Länge zieht. Auch die Wahrung des Interesses an der Verhütung weiterer Delikte ist nicht verfassungs- oder konventionswidrig. Vielmehr anerkennt Art. 5 Ziff. 1 lit. c EMRK ausdrücklich die Notwendigkeit, Angeschuldigte an der Begehung strafbarer Handlungen zu hindern, somit Spezialprävention, als Haftgrund (<ref-ruling> E. 2.2 S. 72 mit Hinweisen).
Bei der Annahme, dass der Angeschuldigte weitere Verbrechen oder erhebliche Vergehen begehen könnte, ist allerdings Zurückhaltung geboten. Die Aufrechterhaltung von strafprozessualer Haft wegen Fortsetzungsgefahr ist nur dann verhältnismässig, wenn einerseits die Rückfallprognose sehr ungünstig und anderseits die zu befürchtenden Delikte von schwerer Natur sind. Schliesslich gilt auch bei der Präventivhaft - wie bei den übrigen Haftarten - dass sie nur als ultima ratio angeordnet oder aufrechterhalten werden darf. Wo sie durch mildere Massnahmen ersetzt werden kann, muss von der Anordnung oder Fortdauer der Haft abgesehen und an ihrer Stelle eine dieser Ersatzmassnahmen verfügt werden (<ref-ruling> E. 2.3 S. 73 mit Hinweisen).
2.3.3 Soweit ein Beschwerdeführer die vorinstanzlichen Sachverhaltsfeststellungen beanstandet, kann er nur geltend machen, die Feststellungen seien offensichtlich unrichtig oder beruhten auf einer Rechtsverletzung im Sinne von <ref-law>. Zudem muss die mangelhafte Sachverhaltsfeststellung für den Ausgang des Verfahrens entscheidend sein (<ref-law>). Vorbehalten bleibt die Sachverhaltsberichtigung von Amtes wegen nach <ref-law> (<ref-ruling> E. 1.5 S. 129 f.; <ref-ruling> E. 1.4.3 S. 254 f.; Urteil des Bundesgerichts 1C_412/2008 vom 24. März 2009 E. 2.1; je mit Hinweisen).
Die Beschwerdeführerin rügt verschiedene Aussagen im angefochtenen Entscheid als willkürlich. So sei der Passus "wobei davon auszugehen sei, dass sie diese Waffe gekauft habe, um damit alsdann gegen Jenny vorgehen zu können und sich vermutlich selbst zu richten" unhaltbar und verletze neben dem Willkürverbot auch die Unschuldsvermutung (<ref-law>, Art. 6 Abs. 2 EMRK). Die Beschwerdeführerin verkennt, dass die Vorinstanz hiermit lediglich eine Aussage der Staatsanwaltschaft zitierte, den Inhalt dieser Aussage aber nicht als richtig bezeichnete. Von einer willkürlichen Sachverhaltsfeststellung oder einer Verletzung der Unschuldsvermutung kann deshalb nicht gesprochen werden. Weiter rügt die Beschwerdeführerin Feststellungen im angefochtenen Entscheid, wonach sie eine psychisch instabile Persönlichkeit besitze, seit längerem an Ängsten bzw. Verfolgungswahn oder Paranoia leide, dies auch selbst angegeben und überdies bereits gezeigt habe, dass sie in Konfliktsituationen mit Gewalt reagiere. Inwieweit diese Feststellungen korrekt sind, geht teilweise aus den nachfolgenden Erwägungen hervor, braucht jedoch nicht im Einzelnen dargelegt zu werden. Wie nachfolgend ersichtlich, hat die Vorinstanz kein Bundesrecht verletzt, indem sie eine qualifizierte Wiederholungsgefahr bejahte. Die Behebung eines allfälligen Mangels in der Sachverhaltsfeststellung wäre somit für den Ausgang des Verfahrens jedenfalls nicht entscheidend (<ref-law>).
2.3.4 Die Vorinstanz wies darauf hin, dass ein Gutachten über die psychische Verfassung sowie die Rückfallgefahr bzw. die Gefährlichkeit der Beschwerdeführerin ausstehend sei. Die Beschwerdeführerin weise eine instabile Persönlichkeit auf, was durch die bei den Akten liegenden Zeichnungen sowie durch ihre Aussage, wonach sie seit längerem an Ängsten bzw. einem Verfolgungswahn oder Paranoia leide, bestätigt werde. Sie habe im Frühjahr 2009 eine Waffe gekauft und diese geladen und griffbereit bei sich zu Hause aufbewahrt. Mit der Erschiessung ihres Vaters habe sie gezeigt, dass sie die Waffe in einer für sie bedrohlichen Situation auch tatsächlich einsetze. Im Frühsommer 2009 habe sie zudem aus Eifersucht Y._ per SMS mit dem Tode bedroht. Damit habe sie gezeigt, dass sie in Konfliktsituationen mit Gewalt reagiere.
2.3.5 Einem in den Akten befindlichen Rapport der Kantonspolizei Zürich vom 20. November 2009 lässt sich entnehmen, dass die Beschwerdeführerin anfangs März 2009 auf dem Internet nach der Adresse von Y._ suchte und entsprechende Karten und Fahrpläne ausdruckte. Ende März und Ende April soll sie Schritte zur Erlangung eines Waffenerwerbsscheins unternommen haben. Am 5. Mai 2009 kaufte sie einen Revolver mit 50 Patronen. Gemäss dem Antrag der Staatsanwaltschaft vom 2. Dezember 2009 auf Fortsetzung der Untersuchungshaft soll sie am 20. Juni 2009 mehrere SMS an ihren ehemaligen Freund Z._ geschrieben haben. Sie habe angekündigt, Y._ "zu holen". Z._ habe daraufhin bei der lokalen Polizeibehörde in Deutschland Anzeige erstattet. In den Akten befinden sich Ausdrucke von SMS des erwähnten Datums, in welchen mehrfach von Amok die Rede ist. In seiner Vernehmung durch das Polizeipräsidium Rheinpfalz gab Z._ zudem zu Protokoll, die Beschwerdeführerin habe ihm vor einem Monat ein Video geschickt, in welchem sie heulend mit einem Revolver hantiert und immer wieder "Schlampe" gesagt habe.
Auch wenn sich schliesslich ergab, dass die Beschwerdeführerin am 20. Juni 2009 die Schweiz nicht verlassen hatte und die Drohungen auf einer Täuschung beruhten, so brachte sie mit ihrem Vorgehen doch ein erhebliches Aggressionspotenzial zum Ausdruck. Hinzu tritt der Umstand, dass sie ihren Vater mit einem schuss- und griffbereiten Revolver tötete und nach dem Gesagten die Annahme des dringenden Tatverdachts auf widerrechtliche vorsätzliche Tötung gerechtfertigt ist. Insgesamt erweist sich deshalb die Annahme, die Beschwerdeführerin könnte nach ihrer Freilassung erneut Menschen an Leib und Leben gefährden oder verletzen, im jetzigen Zeitpunkt als nicht verfassungswidrig. Insbesondere ist auch nicht zu beanstanden, dass die Vorinstanz Ersatzmassnahmen als nicht hinreichend erachtete. Eine fundierte Beurteilung der Wiederholungsgefahr wird möglich und geboten sein, sobald das in Aussicht gestellte psychiatrische Gutachten vorliegt (vgl. <ref-ruling> E. 2e/bb S. 272 f.).
An dieser Einschätzung ändern auch die Einwände der Beschwerdeführerin nichts, dass das Ziel der Drohungen durch die Aufgabe der Beziehung zu Z._ entfallen sei, dass sich zudem die psychische Instabilität bisher nicht in Gewalt gegenüber Dritten geäussert und sich die Familiendynamik nun entspannt habe. Dass die Vorinstanz nicht ausdrücklich auf diese Einwände einging, stellt keine Verletzung des rechtlichen Gehörs dar. Die Vorinstanz durfte sich auf die für ihren Entscheid wesentlichen Gesichtspunkte beschränken und in der Begründung bloss diejenigen Argumente aufführen, die tatsächlich ihrem Entscheid zugrunde liegen (<ref-ruling> E. 2b S. 102 f. mit Hinweisen).
2.4 Die Beschwerdeführerin macht schliesslich geltend, es bestehe angesichts der erheblichen Hinweise auf eine Notwehrsituation Überhaft.
Gemäss <ref-law> und Art. 5 Ziff. 3 EMRK hat eine in strafprozessualer Haft gehaltene Person Anspruch darauf, innerhalb einer angemessenen Frist richterlich abgeurteilt oder während des Strafverfahrens aus der Haft entlassen zu werden. Eine übermässige Haftdauer stellt eine unverhältnismässige Beschränkung dieses Grundrechts dar. Sie liegt dann vor, wenn die Haftfrist die mutmassliche Dauer der zu erwartenden freiheitsentziehenden Sanktion übersteigt. Bei der Prüfung der Verhältnismässigkeit der Haftdauer ist namentlich der Schwere der untersuchten Straftaten Rechnung zu tragen. Der Richter darf die Haft nur so lange erstrecken, als sie nicht in grosse zeitliche Nähe der (im Falle einer rechtskräftigen Verurteilung) konkret zu erwartenden Dauer der freiheitsentziehenden Sanktion rückt (<ref-ruling> E. 4.1 S. 170, 270 E. 3.4.2 S. 281; je mit Hinweisen).
Wie bereits dargelegt, ist die Vorinstanz ohne Bundesrecht zu verletzen davon ausgegangen, dass genügend Anhaltspunkte für eine rechtswidrige vorsätzliche Tötung bestanden (E. 2.2.3 hiervor). Angesichts der in <ref-law> enthaltenen Strafdrohung von nicht unter fünf Jahren Freiheitsstrafe erweist sich der seit dem 1. Oktober 2009 bestehende Freiheitsentzug nicht als übermässig. Die Rüge ist unbegründet.
3. Zusammenfassend ergibt sich, dass die Beschwerde abzuweisen ist. Die anwaltlich vertretene Beschwerdeführerin stellt ein Gesuch um unentgeltliche Prozessführung. Da die gesetzlichen Voraussetzungen erfüllt sind, kann dem Gesuch entsprochen werden (<ref-law>).

Demnach erkennt das Bundesgericht:
1. Die Beschwerde wird abgewiesen.
2. Das Gesuch um unentgeltliche Rechtspflege wird gutgeheissen.
2.1 Es werden keine Kosten erhoben.
2.2 Rechtsanwältin Karen Schobloch wird zum unentgeltlichen Rechtsbeistand ernannt und für das bundesgerichtliche Verfahren aus der Bundesgerichtskasse mit Fr. 2'000.-- entschädigt.
3. Dieses Urteil wird der Beschwerdeführerin, der Staatsanwaltschaft IV des Kantons Zürich und dem Bezirksgericht Zürich, Haftrichter, schriftlich mitgeteilt.
Lausanne, 5. Januar 2010
Im Namen der I. öffentlich-rechtlichen Abteilung
des Schweizerischen Bundesgerichts
Der Präsident: Der Gerichtsschreiber:
Féraud Dold